Nye MR-undersøkelser avslører hjernefunksjoner ved depresjon
Nylige fremskritt innen hjerneskanning kan gi velkomne nyheter til personer med depresjon. To nye typer MR ser ut til å kunne oppdage forskjellige hjerneegenskaper ved tilstanden.
Forskerne sier at deres funn utdyper kunnskapen om hvordan depresjon påvirker hjernen og bør føre til bedre behandlinger.
En av de nye typene MR avslører forskjeller i blod-hjerne-barrieren (BBB), og den andre fremhever forskjeller i hjernens komplekse nettverk av forbindelser.
Forskere brukte nylig de nye MR-teknologiene hos mennesker med eller uten alvorlig depressiv lidelse (MDD).
Presentasjoner om funnene presenteres denne uken på RSNA 2019, det 105. årsmøtet for Radiologisk samfunn i Nord-Amerika, som finner sted i Chicago, IL.
Ifølge Verdens helseorganisasjon (WHO) påvirker depresjon mer enn 264 millioner mennesker over hele verden.
Depresjon og BBB
Depresjon er mer enn følelsen av tristhet som folk flest opplever i det daglige livet. Det kan være en alvorlig helsetilstand, spesielt når symptomene vedvarer. De alvorligste former for depresjon kan føre til selvmord.
Tap av interesse for daglige aktiviteter, følelser av håpløshet og tretthet er noen av de viktigste symptomene på MDD.
Mens forskere vet at hjerneendringer følger symptomene på MDD, er deres forståelse av de underliggende mekanismene ikke tilstrekkelig til å møte det presserende behovet for bedre behandlinger.
Kenneth T. Wengler, Ph.D., en forsker ved Institutt for psykiatri ved Columbia University, i New York, var den første forfatteren av studien som undersøkte koblinger mellom MDD og endringer i BBB.
"Dessverre," sier Wengler, "med dagens behandlinger [for MDD] er det stor sjanse for tilbakefall eller tilbakefall."
"For å utvikle nye, mer effektive behandlinger, må vi forbedre vår forståelse av lidelsen," legger han til.
BBB er et unikt sett med egenskaper i hjernens blodkar som lar dem kontrollere bevegelsen av molekyler og celler mellom dem og vevet de tjener.
BBB beskytter hjernen mot skadelige giftstoffer og patogener som kan være i blodet.
Redusert vannpermeabilitet i BBB
Wengler og kollegaer brukte en ny type MR som de hadde utviklet selv. Metoden, som de kalte "indre diffusivitetskoding av arterielle merkede spinn", eller IDEALS, tillater forskere å undersøke vannets bevegelse over BBB.
De brukte den nye MR for å undersøke BBBs av 14 individer med MDD og 14 sunne kontrolldeltakere.
Skanninger av deltakernes hjerner avslørte at de med MDD hadde redusert vannpermeabilitet i sine BBB-er; vann beveget seg mindre lett fra blodkarene til hjernevevet enn det gjorde i de sunne kontrollene.
Forskjellen i BBB-vannpermeabilitet var spesielt markert i to hjerneområder: amygdala og hippocampus. Tidligere bildeforskning hos mennesker med MDD har også fremhevet disse to regionene.
"Vi observerte forstyrrelse av blod-hjerne-barrieren i områder med grå materie som er kjent for å være endret i [MDD]," forklarer Wengler.
Forstyrrelse av tilkoblingen
Den andre studien undersøkte forstyrrelser av hva forskere kaller connectome, eller "den komplette, punkt-til-punkt-romlige tilkoblingen av nevrale veier i hjernen."
Tidligere studier som har undersøkt connectome i forhold til MDD, har en tendens til å fokusere på tilkobling mellom hjerneområder.
Den nye studien er annerledes ved at den tar en dypere titt på koblingen i hjerneområder.
Guoshi Li, Ph.D., en forsker fra Image Display, Enhancement, and Analysis Group ved University of North Carolina School of Medicine, i Chapel Hill, var den første forfatteren.
Li og kolleger brukte funksjonell MR (fMRI) ledsaget av et nytt verktøy som kalles et multiskala nevralt modellinversjonsrammeverk. De brukte den nye metoden til å skanne 66 voksne med MDD og 66 sunne kontrolldeltakere.
Disse teknikkene tillot teamet å se på aktivitet i mikroskopiske kretser i forhold til storskala hjerneaktivitet. De vurderte eksitasjon og hemming blant kretser i hjerneceller. En sunn hjerne fungerer best når det er en balanse mellom eksitasjon og hemming.
Resultatene av fMRI-skanning viste at individer med MDD hadde forskjellige mønstre for eksitasjon og inhibering, i dorsal lateral prefrontal cortex, sammenlignet med individer som ikke hadde MDD.
Dorsal lateral prefrontal cortex er en region i hjernen som hjelper til med å regulere selvkontroll og følelser. Dens funksjon inkluderer regulering av amygdala. Forskere har lenge trodd at depressive symptomer kan oppstå når hjernen ikke klarer å hemme amygdala riktig.
"I studien vår," sier Li, "fant vi at eksitasjon og inhibering i hjerneområdene i kontroll av utøvende funksjoner og emosjonell regulering ble redusert hos pasienter med MDD."
"Dette antyder at kontrollfunksjonene i MDD er svekket, noe som kan føre til forhøyede responser i amygdala, noe som resulterer i økt angst og andre negative stemninger," legger han til.
Forskerne fant også at et annet hjerneområde involvert i følelsesregulering, thalamus, hadde en tendens til å vise høyere tilbakevendende eksitasjon hos personer med MDD.
Li sier at de nye funnene vil hjelpe forskere å forstå de dypere hjerneforbindelsesfunksjonene til depresjon. Han forklarer at til nå hadde alt de hadde en "overfladisk forståelse av tilkobling."
"Denne metoden lar oss identifisere nedsatt tilkobling innen hver hjerneområde, noe som gjør det til et potensielt kraftigere verktøy for å studere nevromekanismen i hjernesykdommer og utvikle mer effektiv diagnose og behandling."
Guoshi Li, Ph.D.
RSNA 2019-programmet gir følgende detaljer om de to studiene, som ennå ikke har kommet med i fagfellevurderte tidsskrifter:
“Forstyrrelse av blodpermabilitetsvannpermeabilitet ved alvorlig depresjon” ble presentert på sesjon SSM19-05 onsdag 4. desember 2019.
“Multiscale Modelling of Intra-Regional and Inter-Regional Connectivities and Their Alterations in Major Depressive Disorder" ble presentert på sesjon SSJ19-04 tirsdag 3. desember 2019.
