Scoperti i segnali a valle dei circuiti cerebrali che regolano la depressione

Comprendere e trattare la depressione, una condizione di salute mentale potenzialmente debilitante che colpisce milioni di persone in tutto il mondo, rimane una priorità per i ricercatori in neuroscienze. Il disturbo depressivo maggiore (MDD), ad esempio, colpisce circa 33 milioni di persone, pari a circa il 5% della popolazione adulta mondiale.

La regolazione delle emozioni è un'importante funzione cerebrale che aiuta a reprimere emozioni e depressione, e si ritiene che sia un meccanismo protettivo nel Disturbo Depressivo Maggiore (DDM). Tuttavia, i meccanismi neurobiologici alla base del modo in cui il cervello regola la depressione non sono ancora chiari.

Per esplorare questo problema, uno studio recente condotto da Satoko Amemori e Ken-ichi Amemori e pubblicato sulla rivista Nature Communications ha esaminato il modo in cui specifici circuiti cerebrali regolano le risposte emotive, fornendo nuove informazioni sulle basi neurali della depressione.

In questo studio, i ricercatori si sono concentrati sulla corteccia prefrontale dorsolaterale (dlPFC), il cui ruolo nella regolazione delle emozioni è noto da tempo. I ricercatori hanno esaminato come il segnale della dlPFC cambia nella depressione e hanno chiarito il meccanismo con cui la dlPFC regola la rete cingolostriatale.

Scoprire i meccanismi neurali alla base del comportamento depressivo nei primati potrebbe gettare le basi per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici mirati a specifici circuiti cerebrali.

Lo studio ha esaminato la cosiddetta "influenza top-down" della dlPFC sulla rete cingolo-striatale, associata alla depressione, nel contesto della regolazione emotiva. Gli scienziati hanno anche esaminato come questi circuiti influenzino il processo decisionale e le risposte emotive.

Utilizzando tecniche di microstimolazione, i ricercatori hanno modificato l'attività neurale nella corteccia cingolata anteriore subgenuale (sgACC) nei macachi rhesus (Macaca mulatta) e sono riusciti a indurre sperimentalmente processi decisionali pessimistici e stati depressivi.

Durante questi esperimenti di stimolazione, i ricercatori hanno anche registrato i potenziali di campo locale (LFP) per analizzare l'influenza dall'alto verso il basso della dlPFC sulla rete cingulostriatale.

Hanno scoperto che il processo decisionale pessimistico indotto sperimentalmente era accompagnato da una riduzione dell'input dlPFC dall'alto verso il basso nelle regioni cingolostriatali.

Questa scoperta suggerisce che l'interruzione del segnale top-down dalla cognizione all'emozione può portare a un processo decisionale pessimistico, una caratteristica tipica del disturbo depressivo maggiore.

Una delle scoperte chiave dello studio è stato il ruolo delle oscillazioni beta nei circuiti frontostriatali. Le oscillazioni beta sono da tempo associate al controllo motorio e all'attenzione, e più recentemente sono state collegate anche a funzioni cognitive come la memoria di lavoro.

In questo nuovo studio, un'efficace microstimolazione dell'sgACC, che induce uno stato depressivo, ha ridotto l'entità delle oscillazioni beta che codificano variabili positive correlate al processo decisionale.

Stim: microstimolazione, dlPFC: corteccia prefrontale dorsolaterale, pACC: corteccia cingolata anteriore pregenuale, sgACC: corteccia cingolata anteriore subgenuale.
Fonte: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

Questa riduzione nelle oscillazioni beta è importante perché suggerisce un collegamento tra l'attività della sgACC e la tendenza alla negatività nel processo decisionale, fornendo un potenziale meccanismo per il modo in cui il cervello elabora i valori positivi e negativi.

Lo studio ha anche esaminato le interazioni tra le regioni all'interno della rete fronto-cingolo-striatale. Esaminando fattori come la coerenza e la causalità di Granger (un test statistico per determinare se una variabile può essere descritta in modo significativo come variabile dipendente), i ricercatori hanno scoperto che un'efficace microstimolazione della sgACC alterava queste interazioni, riflettendo il coinvolgimento della rete nel processo decisionale.

Hanno scoperto che l'influenza "top-down" della dlPFC sulla rete cingulostriatale era codificata dalle oscillazioni beta dell'LFP e che una ridotta influenza top-down era associata alla depressione indotta sperimentalmente.

Questi risultati evidenziano l'importante ruolo di questa rete nella regolazione delle emozioni e nel processo decisionale, e come una sua disfunzione possa portare a comportamenti depressivi.

Questo studio fornisce preziose informazioni sulle basi neurali della depressione, evidenziando il ruolo di specifici circuiti cerebrali nella regolazione delle risposte emotive. È importante sottolineare che lo studio ha creato un modello di depressione nei primati e ha dimostrato che i circuiti fronto-cingolo-striatali sono coinvolti nella regolazione del sistema limbico attraverso le oscillazioni beta.

È importante sottolineare che i ricercatori sono riusciti a dimostrare che le scimmie manifestano comportamenti depressivi in assenza di questa regolazione. Scoprendo i meccanismi alla base del comportamento depressivo nei primati, questo studio apre nuove strade per lo sviluppo di trattamenti più efficaci per il Disturbo Depressivo Maggiore.