Nye MR-scanninger afslører hjernefunktioner ved depression
Nylige fremskridt inden for hjernescanning kan bringe velkomne nyheder til mennesker med depression. To nye typer MR synes at være i stand til at få øje på forskellige hjernekarakteristika ved tilstanden.
Forskerne siger, at deres fund uddyber viden om, hvordan depression påvirker hjernen og bør føre til bedre behandlinger.
En af de nye typer MR afslører forskelle i blod-hjerne-barrieren (BBB), og den anden fremhæver forskelle i hjernens komplekse netværk af forbindelser.
Forskere brugte for nylig de nye MR-teknologier hos mennesker med eller uden alvorlig depressiv lidelse (MDD).
Præsentationer om resultaterne præsenteres denne uge på RSNA 2019, det 105. årlige møde i Radiologiske Samfund i Nordamerika, der finder sted i Chicago, IL.
Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) påvirker depression mere end 264 millioner mennesker over hele verden.
Depression og BBB
Depression er mere end de følelser af tristhed, som de fleste mennesker oplever i det daglige liv. Det kan være en alvorlig helbredstilstand, især når symptomerne vedvarer. De mest alvorlige former for depression kan føre til selvmord.
Tab af interesse for daglige aktiviteter, følelser af håbløshed og træthed er nogle af de vigtigste symptomer på MDD.
Mens forskere ved, at hjerneændringer ledsager symptomerne på MDD, er deres forståelse af de underliggende mekanismer utilstrækkelig til at imødekomme det presserende behov for bedre behandlinger.
Kenneth T. Wengler, Ph.D., forsker ved Institut for Psykiatri ved Columbia University, i New York, var den første forfatter til undersøgelsen, der undersøgte forbindelser mellem MDD og ændringer i BBB.
"Desværre," siger Wengler, "med nuværende behandlinger [mod MDD] er der stor chance for tilbagefald eller gentagelse."
”For at udvikle nye, mere effektive behandlinger skal vi forbedre vores forståelse af lidelsen,” tilføjer han.
BBB er et unikt sæt egenskaber i hjernens blodkar, der giver dem mulighed for at kontrollere bevægelsen af molekyler og celler mellem dem og det væv, de tjener.
BBB beskytter hjernen mod skadelige toksiner og patogener, der kan være i blodbanen.
Reduceret vandpermeabilitet i BBB
Wengler og kolleger brugte en ny type MR, som de selv havde udviklet. Metoden, som de kaldte "indre diffusivitetskodning af arterielle mærkede spins", eller IDEALS, tillader forskere at undersøge vandets bevægelse over BBB.
De brugte den nye MR til at undersøge BBB'erne hos 14 personer med MDD og 14 sunde kontroldeltagere.
Scanninger af deltagernes hjerner afslørede, at dem med MDD havde nedsat vandpermeabilitet i deres BBB'er; vand bevægede sig mindre let fra deres blodkar ind i hjernevæv end det gjorde i de sunde kontroller.
Forskellen i BBB-vandpermeabilitet var især markeret i to hjerneområder: amygdala og hippocampus. Tidligere billeddannelsesforskning hos mennesker med MDD har også fremhævet disse to regioner.
”Vi observerede forstyrrelse af blod-hjerne-barrieren i områder med gråt stof, der vides at være ændret i [MDD],” forklarer Wengler.
Afbrydelse af connectome
Den anden undersøgelse undersøgte forstyrrelser af, hvad forskere kalder connectome eller "komplet, punkt-til-punkt rumlig forbindelse af neurale veje i hjernen."
Tidligere undersøgelser, der har undersøgt connectome i forhold til MDD, har tendens til at fokusere på konnektivitet mellem hjerneområder.
Den nye undersøgelse er anderledes, idet den tager et dybere kig på konnektivet inden for 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 forfatter.
Li og kolleger brugte funktionel MR (fMRI) ledsaget af et nyt værktøj kaldet en multinationale neurale modelinversionsrammer. De brugte den nye metode til at scanne 66 voksne med MDD og 66 raske kontroldeltagere.
Disse teknikker tillod holdet at se på aktivitet i mikroskopiske kredsløb i forhold til storskala hjerneaktivitet. De vurderede excitation og inhibering blandt kredsløb af hjerneceller. En sund hjerne fungerer bedst, når der er balance mellem excitation og inhibering.
Resultaterne af fMRI-scanning viste, at individer med MDD i den dorsale laterale præfrontale cortex havde forskellige mønstre af excitation og inhibering sammenlignet med de personer, der ikke havde MDD.
Den dorsale laterale præfrontale cortex er en region i hjernen, der hjælper med at regulere selvkontrol og følelser. Dens funktion inkluderer regulering af amygdala. Forskere har længe troet, at depressive symptomer kan opstå, når hjernen ikke hæmmer amygdala korrekt.
"I vores undersøgelse," siger Li, "fandt vi, at excitation og inhibering i hjerneområderne under kontrol af udøvende funktioner og følelsesmæssig regulering blev reduceret hos patienter med MDD."
”Dette antyder, at kontrolfunktioner i MDD er nedsat, hvilket kan føre til forhøjede reaktioner i amygdala, hvilket resulterer i øget angst og andre negative stemninger,” tilføjer han.
Forskerne fandt også, at et andet hjerneområde involveret i følelsesregulering, thalamus, havde tendens til at vise højere tilbagevendende excitation hos personer med MDD.
Li siger, at de nye fund vil hjælpe forskere med at forstå de dybere hjerneforbindelsesfunktioner ved depression. Han forklarer, at indtil nu var alt, hvad de havde, en “overfladisk forståelse af forbindelse”.
"Denne metode giver os mulighed for at identificere svækket forbindelse inden for hver hjerneområde, hvilket gør det til et potentielt mere kraftfuldt værktøj til at studere neuromekanismen ved hjernesygdomme og udvikle mere effektiv diagnose og behandling."
Guoshi Li, Ph.D.
RSNA 2019-programmet giver følgende detaljer om de to undersøgelser, som endnu ikke er indeholdt i fagfællebedømte tidsskrifter:
“Forstyrrelse af blodpermeabilitetspermeabilitetsforstyrrelse ved større depressiv lidelse” blev præsenteret på session SSM19-05 onsdag den 4. december 2019.
“Multiscale Modelling of Intra-Regional and Inter-Regional Connectivities and Their Alterations in Major Depressive Disorder" blev præsenteret på session SSJ19-04 tirsdag den 3. december 2019.
