Ang mga downstream na signal ay matatagpuan sa mga circuit ng utak na kumokontrol sa depresyon

Nananatiling priyoridad sa mga mananaliksik ng neuroscience ang pag-unawa at paggamot sa depresyon, isang potensyal na nakakapanghina ng mental na kondisyon na nakakaapekto sa milyun-milyong tao sa buong mundo. Halimbawa, ang major depressive disorder (MDD) ay nakakaapekto sa humigit-kumulang 33 milyong tao, humigit-kumulang 5% ng populasyon ng nasa hustong gulang sa mundo.

Ang regulasyon ng emosyon ay isang mahalagang paggana ng utak na nagbibigay-daan sa pagsugpo sa mga emosyon at mga estado ng depresyon, at itinuturing na isa sa mga mekanismo ng proteksyon sa MDD. Gayunpaman, ang mga neurobiological na mekanismo na pinagbabatayan kung paano kinokontrol ng utak ang mga estado ng depresyon ay hindi pa rin malinaw.

Upang tuklasin ang isyung ito, sinuri ng kamakailang pag-aaral na isinagawa nina Satoko Amemori at Ken-ichi Amemori at na-publish sa Nature Communications kung paano kinokontrol ng mga partikular na circuit ng utak ang mga emosyonal na tugon sa pamamagitan ng pagbibigay ng bago ebidensya sa neural na batayan ng depresyon.

Sa pag-aaral na ito, nakatuon ang mga mananaliksik sa dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC), na matagal nang kilala sa papel nito sa regulasyon ng emosyon. Sinuri ng mga mananaliksik kung paano nagbabago ang signal ng dlPFC sa depression at natukoy ang mekanismo kung saan kinokontrol ng dlPFC ang cingulostriatal network.

Ang pag-alis ng mga neural na mekanismo na pinagbabatayan ng depressive na pag-uugali sa mga primata ay maaaring maglagay ng batayan para sa pagbuo ng mga bagong therapeutic approach na nagta-target ng mga partikular na circuit ng utak.

Sinuri ng pag-aaral ang tinatawag na "top-down na impluwensya" ng dlPFC sa cingulostriatal network na nauugnay sa depresyon sa konteksto ng emosyonal na regulasyon. Sinuri din ng mga siyentipiko kung paano nakakaimpluwensya ang mga circuit na ito sa paggawa ng desisyon at mga emosyonal na reaksyon.

Gamit ang mga microstimulation technique, binago ng mga researcher ang neural activity ng subgenual anterior cingulate cortex (sgACC) sa rhesus monkey (Macaca mulatta) at nagawa nilang mag-eksperimento sa mga pessimistic na paggawa ng desisyon at depressive states.

Sa panahon ng mga stimulation experiment na ito, nagtala rin ang mga mananaliksik ng mga local field potential (LFP) para suriin ang top-down na impluwensya ng dlPFC sa cingulostriatal network.

Napag-alaman nila na sinamahan ng pagbabawas ng top-down na impluwensya ng dlPFC sa mga rehiyon ng cingulostriatal na dulot ng eksperimento sa paggawa ng pessimistic.

Iminumungkahi ng paghahanap na ito na ang pagkagambala ng top-down na signal mula sa cognition hanggang sa emosyon ay maaaring humantong sa pesimistikong paggawa ng desisyon, na isang katangian ng MDD.

Isa sa mga pangunahing natuklasan ng pag-aaral ay ang papel ng mga beta oscillations sa mga frontostriatal circuit. Matagal nang nauugnay ang mga beta oscillations sa kontrol at atensyon ng motor, at kamakailan lang ay na-link din ang mga ito sa mga cognitive function gaya ng working memory.

Sa bagong pag-aaral na ito, binawasan ng epektibong depressive microstimulation ng sgACC ang magnitude ng mga beta oscillations na nag-encode ng mga positibong variable na nauugnay sa paggawa ng desisyon.

Stim: microstimulation, dlPFC: dorsolateral prefrontal cortex, pACC: pregenual anterior cingulate cortex, sgACC: subgenual anterior cingulate cortex.
Pinagmulan: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

Ang pagbaba sa mga beta oscillations ay mahalaga dahil ito ay nagpapahiwatig ng isang link sa pagitan ng aktibidad ng sgACC at negativity bias sa paggawa ng desisyon, na nagbibigay ng potensyal na mekanismo para sa kung paano nagpoproseso ang utak ng mga positibo at negatibong halaga.

Sinuri din ng pag-aaral ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga rehiyon sa loob ng frontocingulo-striatal network. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga salik tulad ng pagkakaugnay-ugnay at Granger causality (isang istatistikal na pagsubok upang matukoy kung ang isang variable ay maaaring makahulugang inilarawan bilang isang dependent variable), natuklasan ng mga mananaliksik na ang epektibong sgACC microstimulation ay nagbago sa mga pakikipag-ugnayan na ito, na nagpapakita ng paglahok ng network sa proseso ng paggawa ng desisyon.

Nalaman nila na ang "top-down na impluwensya" ng dlPFC sa cingulostriatal network ay na-encode ng LFP beta oscillation, at ang pagbaba sa top-down na impluwensya ay nauugnay sa eksperimento na sanhi ng depressive na estado.

Hini-highlight ng mga resultang ito ang mahalagang papel ng network na ito sa regulasyon ng emosyon at paggawa ng desisyon, at kung paano maaaring humantong sa depressive na gawi ang dysfunction nito.

Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay ng mahalagang insight sa neural na batayan ng depression, na nagha-highlight sa papel ng mga partikular na circuit ng utak sa pag-regulate ng mga emosyonal na tugon. Mahalaga, ang pag-aaral ay nagtatag ng isang primate model ng depression at ipinakita na ang mga frontocingulo-striatal circuit ay kasangkot sa pag-regulate ng limbic system sa pamamagitan ng beta oscillations.

Mahalaga, naipakita ng mga mananaliksik na ang mga unggoy ay nagpapakita ng depressive na pag-uugali sa kawalan ng regulasyong ito. Sa pamamagitan ng paglalahad ng mga mekanismong pinagbabatayan ng depressive na gawi sa mga primata, ang pananaliksik na ito ay nagbubukas ng mga bagong paraan para sa pagbuo ng mga mas epektibong paggamot para sa MDD.