„Elektryczna mapa depresji” może przewidywać początek
Naukowcy odkryli wzorce elektrycznej aktywności mózgu u myszy podatnych na depresję. W przypadku replikacji u ludzi, odkrycia mogą pomóc przewidzieć podatność osoby na chorobę.
Depresja występuje częściej, niż nam się wydaje. W rzeczywistości National Institutes of Health (NIH) szacuje, że ponad 16 milionów dorosłych w Stanach Zjednoczonych doświadczyło w życiu co najmniej jednego poważnego epizodu depresyjnego.
Uważana za „główną przyczynę niepełnosprawności” wśród amerykańskich osób w wieku od 15 do 44 lat, depresja jest wyniszczającym zaburzeniem psychiatrycznym, którego neurologiczne podstawy są powoli odkrywane przez coraz więcej badań.
W ramach nowego badania zbadano teraz elektryczne wzorce mózgu myszy narażonych na stresujące okoliczności. Odkrycia pomogły w stworzeniu „mapy” depresji, która umożliwiła naukowcom rozróżnienie między gryzoniami podatnymi na tę chorobę a tymi, które nie były.
Badania nadzorował dr Kafui Dzirasa, profesor nadzwyczajny psychiatrii i nauk behawioralnych w Duke University School of Medicine w Durham, NC, a wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Komórka.
Badanie „symfonii” mózgu
W nowych badaniach wykorzystano techniki uczenia maszynowego, które zostały opracowane przez tego samego dr. Dzirasę i jego współpracowników kilka lat temu.
Celem takich technik jest umożliwienie naukowcom zbadania aktywności elektrycznej nie tylko poszczególnych części mózgu, ale także kilku obszarów mózgu jednocześnie.
Jak wyjaśnia dr Dzirasa: „Możesz myśleć o różnych obszarach mózgu jak o pojedynczych instrumentach w orkiestrze”.
„Interesuje nas nie tylko to, co robi każdy instrument”, dodaje, „ale jak instrumenty koordynują się, aby generować muzykę”.
Aby więc zbadać tę „symfonię” u innych ssaków, naukowcy zbadali mózgi myszy, które były zmuszane do dzielenia klatki z innym groźnym, agresywnym gryzoniem przez 10 dni.
Przed i po tym eksperymencie dr Dzirasa wraz z zespołem dokonali pomiarów aktywności elektrycznej w kilku obszarach mózgu powszechnie związanych z depresją.
W wyniku stresującej sytuacji życiowej u niektórych myszy wystąpiły objawy podobne do depresji u ludzi: kłopoty ze snem, rozregulowanie rytmu dobowego, anhedonia - lub niemożność czerpania przyjemności z codziennych czynności - oraz unikanie społeczne.
„Przewidywalna sygnatura depresji”
Korzystając z uczenia maszynowego, naukowcy odkryli dynamiczną sieć mózgową zdolną do „[przewidywania] pojawienia się dysfunkcji behawioralnych u myszy związanych z poważnymi zaburzeniami depresyjnymi”.
Opisują trajektorię aktywności elektrycznej mózgu w tej sieci, mówiąc, że wzorce zaczynają się w „korze przedczołowej i prążkowiu brzusznym, przechodzą przez ciało migdałowate i brzuszny obszar nakrywki i zbiegają się w hipokampie brzusznym”.
Naukowcy twierdzą, że aktywność w tej sieci jest intensyfikowana przez ostre zagrożenie. „[T] te odkrycia ujawniają zbieżny mechanizm, za pośrednictwem którego w mózgu pośredniczy podatność na [duże zaburzenie depresyjne]”.
Dr Dzirasa wyjaśnia znaczenie tych odkryć, mówiąc: „To, co zasadniczo tworzymy, to elektryczna mapa depresji w mózgu”.
„Mamy nadzieję, że można by to wykorzystać jako predykcyjną sygnaturę depresji, w taki sam sposób, w jaki ciśnienie krwi jest predykcyjną sygnaturą tego, kto ostatecznie dostanie zawału serca lub udaru mózgu” - dodaje.
„Jak dotąd najskuteczniejszym sposobem leczenia depresji pozostaje terapia elektrowstrząsami, ale wiąże się ona z wieloma skutkami ubocznymi […] Możliwe jest skierowanie energii elektrycznej we właściwe miejsce we właściwy sposób, aby stworzyć terapię, która nie mają takie same skutki uboczne, jak umieszczanie wszędzie elektryczności ”.
Dr Kafui Dzirasa
