Depresija ir neuroninio reikšmingumo tinklo padidėjimas

Didesnis reikšmingumo neuroninis tinklas smegenyse susijęs su depresijos rizika

Neseniai žurnale „Nature“ paskelbtame tyrime mokslininkai, naudodami pažangius smegenų vaizdavimo metodus, ištyrė, kaip skiriasi tam tikri depresija sergančių žmonių smegenų neuroniniai tinklai nuo nesergančių. Jie nustatė, kad tam tikras neuronų tinklas, vadinamas „reikšmingumo tinklu“ (salience network), yra vidutiniškai dvigubai didesnis pas sergančius depresija. Reikšmingumo tinklas vaidina svarbų vaidmenį apdorojant emocinį atlygį ir sprendžiant, į ką verta atkreipti dėmesį, o šis išsiplėtimas gali padėti paaiškinti kai kurias unikalias psichines ir emocines depresijos ypatybes.

Depresija yra psichikos sveikatos sutrikimas, nuo kurio kenčia milijonai žmonių visame pasaulyje ir kuriam būdingas nuolatinis liūdesys, nesidomėjimas jokia veikla, nuovargis, apetito ir miego pokyčiai. Šie simptomai dažnai pasireiškia epizodais, t. y. asmenys gali patirti geros savijautos laikotarpius, iki kol depresijos simptomai sugrįžta. Depresijos poveikis neapsiriboja vien tik nuotaika, bet turi įtakos asmens gebėjimui funkcionuoti kasdieniame gyvenime, santykiams ir darbui, todėl depresija yra viena iš pagrindinių neįgalumo priežasčių.
Tyrimą paskatino poreikis individualiau suprasti depresiją neurologiniu lygmeniu. Daugumoje tradicinių depresijos tyrimų taikomas „realaus laiko“ metodas, kai smegenų veikla tiriama tik trumpai. Šis metodas nepakankamai gilus, kad būtų galima atspindėti epizodinį depresijos pobūdį.

Be to, daugelyje ankstesnių tyrimų daugiausia dėmesio buvo skiriama grupės vidurkiams, todėl neatsižvelgiama į tai, kad kiekvieno žmogaus smegenys gali skirtis. Čarlzas Linčas ir Konoras Listonas, vadovaujantys Weill Cornell Medicine tyrėjų grupei, pripažino, kad šis tikslumo trūkumas gali sutrukdyti nustatyti smegenų modelius, pagal kuriuos būtų galima nuspėti nuotaikos pokyčius arba pasiūlyti naujus gydymo metodus.
Siekdama išspręsti šią problemą, komanda taikė pažangų smegenų vaizdavimo metodą, vadinamą tiksliuoju funkciniu kartografavimu. Šis gilaus skenavimo būdas leidžia tyrėjams sukurti detalius kiekvieno asmens smegenų žemėlapius, kuriuose užfiksuojamas tikslesnis smegenų veiklos ir ryšių vaizdas.

Tikslusis funkcinis kartografavimas naudoja funkcinį magnetinio rezonanso tomografiją (fMRI) smegenų jungtims tirti, matuojant kraujo srauto pokyčius, kurie atskleidžia smegenų veiklos modelius realiuoju laiku. Skirtingai nuo tradicinių fMRI tyrimų, kurių metu sudaromi vidutiniai smegenų žemėlapiai visoms grupėms, šiuo metodu tiriama unikali kiekvieno asmens smegenų tinklo organizacija. Tyrime daugiausia dėmesio buvo skiriama asmenų, sergančių depresija, ir asmenų, nesergančių depresija, smegenų tinklo, susijusio su sprendimų priėmimu ir atlygio apdorojimu – palyginimui.

Keturių iš šešių išsamiai ištirtų depresija sergančių asmenų dėmesio tinklas buvo daugiau nei du kartus didesnis už bet kurį sveikos kontrolinės grupės dėmesio tinklą. Šis išsiplėtimas buvo labiausiai pastebimas tam tikrose smegenų srityse, susijusiose su emociniu ir pažintiniu apdorojimu, ypač priekinėje cingulinėje žievėje ir insulinėje žievėje. Pažymėtina, kad šios sritys jau yra žinomos kaip svarbios žmonėms apdorojant emocijas ir vertinant naudingą ar prasmingą patirtį.

Depresija sergančių žmonių smegenų žievės paviršiaus, arba išorinio sluoksnio, dalis, kurią užėmė dėmesio tinklas, buvo vidutiniškai 73 % didesnė nei depresija nesergančių žmonių. Sveikų žmonių dėmesio tinklas paprastai užėmė apie 3,17 % žievės paviršiaus, o depresija sergančių žmonių – vidutiniškai apie 5,49 %.

„Iš pradžių siekėme ištirti smegenų junglumo koreliacijas arba nuotaikos būsenos pokyčių prognozes, todėl buvome gana nustebę, kai pamatėme tokius skirtumus tarp salience tinklo dydžio“, – sakė Lynchas.
Be pirmųjų šešių depresija sergančių asmenų, tyrėjai atliko analizę dar trijose depresija sergančių asmenų grupėse, kad įsitikintų, ar rezultatai pasitvirtins. Šiose grupėse, įdarbintose dviejuose universitetuose, buvo 48, 45 ir 42 žmonės. Šiose papildomose grupėse jie taikė standartinius smegenų vaizdavimo metodus, kad patikrintų, ar gautus rezultatus galima pritaikyti platesnei imčiai.

Kai tyrėjai išnagrinėjo šias platesnes imčių grupes, rezultatai buvo nuoseklūs. Reikšmingumo tinklo išsiplėtimas išliko net ir tada, kai buvo naudojami skirtingi vaizdinimo metodai ir skirtingos imčių grupės.
Kita svarbi įžvalga buvo ta, kad plečiantis reikšmingumo tinklui, tinklo ribos dažnai persikeldavo į sritis, kurias paprastai valdo kiti smegenų tinklai. Reikšmingumo tinklas buvo linkęs įsiterpti į šalia esančius tinklus, ypač tuos, kurie susiję su savirefleksija ir aukštesnės eilės kognityvinėmis funkcijomis, pavyzdžiui, numatytojo režimo tinklą ir frontoparietalinį tinklą. Šis tinklo pažeidimas nebuvo atsitiktinis.

Tyrėjai nustatė tris skirtingus dėmesio tinklo plėtros modelius, kuriuos jie pavadino „krašto poslinkiais“, ir pažymėjo, kad jie daugiausia pasireiškė aukštesnio lygio tinkluose, o ne regionuose, susijusiuose su jutiminėmis ar motorinėmis funkcijomis. Tai leido manyti, kad tikslingai sutrikdyta aukštesnės eilės smegenų tinklų veikla, galinti paveikti depresija sergančių žmonių emocinės ir socialinės informacijos apdorojimą.
Įdomi papildoma išvada buvo ta, kad kiekvieno depresija sergančio asmens reikšmingumo tinklo dydis laikui bėgant buvo stabilus. Šis stabilumas leidžia manyti, kad dėmesingumo tinklo išsiplėtimas yra ilgalaikis didžiojo depresijos sutrikimo požymis, o ne atskirų depresijos epizodų požymis ar simptomų sunkumo ar ligos trukmės atspindys.

Siekdami ištirti galimybę, kad išsiplėtęs reikšmingumo tinklas gali reikšti depresijos riziką, tyrėjai pasinaudojo paauglių smegenų pažintinės raidos (ABCD) tyrimo duomenimis. Šio tyrimo metu buvo gauti 10-12 metų amžiaus vaikų, kuriems skenavimo metu nebuvo klinikinių depresijos simptomų, smegenų vaizdavimo duomenys.
Tyrėjai konkrečiai išnagrinėjo 57 vaikų, kuriems vėliau, sulaukus 13 ar 14 metų, pasireiškė klinikiniai depresijos simptomai, pogrupį ir palygino juos su kita grupe vaikų, kuriems per tą patį laikotarpį depresijos simptomai nepasireiškė. Jie nustatė, kad šių vaikų reikšmingumo tinklas buvo didesnis dar prieš pasireiškiant bet kokiems depresijos požymiams, todėl galima daryti prielaidą, kad toks tinklo išsiplėtimas gali reikšti padidėjusią riziką susirgti depresija.

Galiausiai tyrime buvo nagrinėjama, ar pakitusios smegenų tinklo jungtys yra susijusios su konkrečiais depresijos simptomais, tokiais kaip anhedonija, t. y. interesų ir malonumo praradimu, kuris yra dažnas depresijos požymis. Mokslininkai nustatė, kad dviejų asmenų, sergančių didžiąja depresija, kurie buvo tiriami ilgesnį laiką, jungčių tarp priekinės cingulinės žievės ir kitos srities, vadinamos sutelktiniu branduoliu, kuri susijusi su atlygio apdorojimu, stiprumas skyrėsi priklausomai nuo anhedonijos lygio.

Kai šios jungtys buvo stipresnės, asmenys buvo linkę patirti mažesnį anhedonijos lygį. Panašiai nustatyta, kad skirtingos smegenų jungtys koreliavo su nerimo simptomais, o tai leidžia manyti, kad dėmesingumo tinklas gali būti svarbus skirtingiems depresijos simptomams, nes jis susijęs su įvairiomis smegenų sritimis.
Nors šios išvados yra įdomus žingsnis į priekį, tyrimas turi trūkumų. Tiksliam funkciniam kartografavimui reikia didelio kiekio duomenų apie vieną asmenį, o tai gali apriboti jo prieinamumą įprastinėje klinikinėje aplinkoje. Lieka neaišku, kaip gali skirtis reikšmingumo tinklo plėtra, esant įvairioms psichiatrinėms ligoms. Ateityje reikia atlikti tyrimus, siekiant išsiaiškinti, ar tinklo išsiplėtimas būdingas ir kitiems sutrikimams, taip pat ištirti, ar ankstyvojo gyvenimo patirtis ar genetiniai veiksniai lemia šį struktūrinį skirtumą.