Segnali a valle trovati nei circuiti cerebrali che regolano la depressione

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

La regolazione delle emozioni è un'importante funzione cerebrale che consente la soppressione delle emozioni e degli stati depressivi ed è considerata uno dei meccanismi protettivi nel disturbo depressivo maggiore. Tuttavia, i meccanismi neurobiologici alla base del modo in cui il cervello regola gli stati depressivi non sono ancora chiari.

Per esplorare questo problema, un recente studio condotto da Satoko Amemori e Ken-ichi Amemori e pubblicato su Nature Communications ha esaminato come specifici circuiti cerebrali regolano le risposte emotive fornendo nuove prove sulle basi neurali della depressione.

In questo studio, i ricercatori si sono concentrati sulla corteccia prefrontale dorsolaterale (dlPFC), nota da tempo per il suo ruolo nella regolazione delle emozioni. I ricercatori hanno esaminato il modo in cui il segnale dlPFC cambia nella depressione e hanno identificato il meccanismo mediante il quale il dlPFC regola la rete cingostriatale.

Svelare 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 dall'alto verso il basso" del dlPFC sulla rete cingostriatale correlata alla depressione nel contesto della regolazione emotiva. Gli scienziati hanno anche esaminato come questi circuiti influenzano il processo decisionale e le reazioni emotive.

Utilizzando tecniche di microstimolazione, i ricercatori hanno modificato l'attività neurale della corteccia cingolata anteriore subgenuale (sgACC) nelle scimmie rhesus (Macaca mulatta) e sono stati in grado di indurre sperimentalmente un processo decisionale pessimistico e stati depressivi.

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

Hanno scoperto che il processo decisionale pessimistico indotto sperimentalmente era accompagnato da una diminuzione dell'influenza dall'alto verso il basso del dlPFC sulle regioni cingostriatali.

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

Uno dei risultati chiave dello studio è stato il ruolo delle oscillazioni beta nei circuiti frontostriatali. Le oscillazioni beta sono state a lungo 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 depressiva del sgACC ha ridotto l'entità delle oscillazioni beta che codificano variabili positive associate al processo decisionale.

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

Questa diminuzione delle oscillazioni beta è importante perché indica un collegamento tra l'attività sgACC e i bias di negatività nel processo decisionale, fornendo un potenziale meccanismo per il modo in cui il cervello elabora valori positivi e negativi.

Lo studio ha inoltre esaminato le interazioni tra le regioni all'interno della rete frontocingulo-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 sgACC ha modificato queste interazioni, riflettendo il coinvolgimento della rete nel processo decisionale. /p>

Hanno scoperto che "l'influenza dall'alto verso il basso" del dlPFC sulla rete cingostriatale era codificata dall'oscillazione beta dell'LFP e una diminuzione dell'influenza dall'alto verso il basso era associata allo stato depressivo indotto sperimentalmente.

Questi risultati evidenziano l'importante ruolo di questa rete nella regolazione delle emozioni e nel processo decisionale e come la 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 stabilito un modello di depressione dei primati e ha dimostrato che i circuiti frontocingulo-striatali sono coinvolti nella regolazione del sistema limbico attraverso le oscillazioni beta.

È importante sottolineare che i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che le scimmie mostrano un comportamento depressivo in assenza di questa regolamentazione. Rivelando i meccanismi alla base del comportamento depressivo nei primati, questa ricerca apre nuove strade per lo sviluppo di trattamenti più efficaci per il disturbo depressivo maggiore.