Vissa hjärnnätverk kan vara potentiella mål för neuromodulationsterapier för att behandla depression

Vissa hjärnnätverk kan vara potentiella mål för neuromodulationsterapier för att behandla depression

En ny studie som kopplar platsen för hjärnskadan till nivån av depression hos patienter efter skada har identifierat två distinkta hjärnnätverk; en var associerad med ökade depressionssymtom och en var associerad med minskade depressionssymtom. Den storskaliga studien, utförd av forskare vid University of Iowa Health Care, bygger på tidigare rön och antyder att dessa hjärnnätverk kan vara potentiella mål för neuromodulationsterapier för att behandla depression.

Neuromodulationsterapier som transkraniell magnetisk stimulering eller djup hjärnstimulering dyker upp som nya icke-farmakologiska behandlingar för humörstörningar. Men det är fortfarande begränsat att förstå vilka områden av hjärnan som ska riktas in för att uppnå den bästa terapeutiska effekten.

De nya fynden, publicerade i tidskriften Brain, är baserade på hjärnavbildningsstudier och depressionsresultat från 526 patienter som fick lokala hjärnskador från en stroke eller annan typ av traumatisk hjärnskada. Detaljerad statistisk analys av patientdata gjorde det möjligt för forskare att korrelera platsen för hjärnskador med nivån av depressionspatienter som upplevdes under månaderna efter hjärnskada.

Vi hittade några riktigt intressanta resultat som identifierade specifika hjärnstrukturer som var associerade med högre nivåer av post-lesionsdepression, och överraskande nog hittade vi också några områden som var associerade med lägre än genomsnittliga nivåer av post-lesionsdepression."

Nicholas Trapp, MD, UI biträdande professor i psykiatri och huvudförfattare till studien

Risk- och motståndskraftsnätverk vid depression

För att förstå hur dessa strukturer hänger ihop använde forskarna data från funktionella hjärnskanningar av friska frivilliga och fann sedan att risk- och motståndskraftsregionerna inte var slumpmässigt utspridda i hela hjärnan. Istället sammanföll de regioner som var starkast förknippade med ökande depression med noderna i det så kallade salience-nätverket, som är involverat i omorientering av uppgifter, uppmärksamhet och bearbetning av känslor.

Däremot var regioner med maximal motståndskraft, som var förknippade med mindre depression, en del av ett nätverk känt som standardlägesnätverket, som troddes vara involverat i introspektion eller självreferensiellt tänkande.

"Tidigare studier har visat att noder i detta nätverk kan vara hyperaktiva hos personer med depression som är benägna att idisslas", säger Trapp, som också är medlem i Iowa Neuroscience Institute. "Det är möjligt att lesioner inom det här nätverket förändrar denna krets så att människor rapporterar mindre depression."

Patienter vars hjärnskador inte hamnade i något av nätverken hade genomsnittliga depressionspoäng efter sin hjärnskada och utgjorde en jämförelsegrupp i studien.

Styrka i siffror

Det första tillvägagångssättet för kartläggning av lesioner som används av Trapp och hans kollegor är ett kraftfullt verktyg för att sluta sig till om en hjärnregion krävs för ett beteende, en känsla eller en kognitiv förmåga. Om skada på ett specifikt område resulterar i förlust av förmågan, så krävs troligen området för förmågan. Men att identifiera en effekt när regionerna är fördelade över ett nätverk i hjärnan kräver data från många patienter, vilket kan ha hämmat tidigare mindre studier.

Trapp och hans team kunde genomföra sin studie tack vare två stora patientregister: Iowa Neurological Patient Registry vid UI och Vietnam Head Injury Study, som är knuten till forskare vid Northwestern University.

"För att kunna identifiera dessa hjärnregioner är det verkligen nödvändigt att kunna undersöka ett stort urval", säger Trapp. "Det är en betydande utmaning att rekrytera dessa patienter och samla in nödvändiga data. Den decennier långa ansträngningen här vid University of Iowa (upprättande och underhåll av Iowa Neurological Patient Registry) positionerar oss väl för att genomföra den här typen av studier."

Möjliga nya mål för neuromodulering

Trapp hoppas att resultaten kommer att förbättra förståelsen av orsakerna till depression och potentiellt leda till bättre behandlingar.

"Detta kan öppna dörren till potentiella studier som tittar på djup hjärnstimulering eller icke-invasiva former av stimulering som TMS, där vi kanske kan modulera de specifika hjärnområdena eller nätverken vi har identifierat för att ge en antidepressiv effekt." eller möjligen andra terapeutiska effekter”, säger han.

Utöver Trapp inkluderade UI-forskargruppen även Aaron Boes, Joel Bruss, Kenneth Manzel och Dan Tranel från UI Department of Neurology och Jordan Grafman från Shirley Ryan AbilityLab vid Feinberg School of Medicine vid Northwestern University i Chicago

Studien finansierades delvis av anslag från National Institute of Mental Health, National Institute of Neurological Disorders and Stroke och Kiwanis Neuroscience Research Foundation.

Källa:

University of Iowa Health Care

Hänvisning:

Trapp, N.T., et al. (2022) Storskalig kartläggning av lesionssymtom vid depression identifierar hjärnregioner för risk och motståndskraft. Hjärna. doi.org/10.1093/brain/awac361.

.