Jauni MRI skenējumi atklāj depresijas smadzeņu iezīmes
Nesenie sasniegumi smadzeņu skenēšanā cilvēkiem ar depresiju var sagaidīt laipnas ziņas. Šķiet, ka divi jauni MRI veidi spēj noteikt atšķirīgas stāvokļa smadzeņu īpašības.
Pētnieki saka, ka viņu atklājumi padziļina zināšanas par to, kā depresija ietekmē smadzenes, un tam vajadzētu būt labākai ārstēšanai.
Viens no jaunajiem MRI veidiem atklāj atšķirības asins-smadzeņu barjerā (BBB), bet otrs - atšķirības smadzeņu sarežģītajā savienojumu tīklā.
Zinātnieki nesen izmantoja jaunās MRI tehnoloģijas cilvēkiem ar vai bez smagiem depresijas traucējumiem (MDD).
Prezentācijas par atklājumiem šonedēļ notiek RSNA 2019, Ziemeļamerikas Radioloģijas biedrības 105. ikgadējā sanāksmē, kas notiek Čikāgā, IL.
Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas (PVO) datiem depresija visā pasaulē ietekmē vairāk nekā 264 miljonus cilvēku.
Depresija un BBB
Depresija ir vairāk nekā skumjas jūtas, kuras lielākā daļa cilvēku piedzīvo ikdienas dzīvē. Tas var būt nopietns veselības stāvoklis, īpaši, ja simptomi turpinās. Smagākās depresijas formas var izraisīt pašnāvību.
Intereses zudums par ikdienas aktivitātēm, bezcerības sajūta un nogurums ir daži no galvenajiem MDD simptomiem.
Lai gan zinātnieki zina, ka smadzeņu izmaiņas pavada MDD simptomus, viņu izpratne par pamatmehānismiem nav pietiekama, lai apmierinātu steidzamo vajadzību pēc labākas ārstēšanas.
Ņujorkas Kolumbijas universitātes Psihiatrijas katedras pētnieks, zinātņu doktors Kennets T. Venglers bija pirmais pētījuma autors, kurš pārbaudīja saikni starp MDD un izmaiņām BBB.
"Diemžēl," saka Venglers, "izmantojot pašreizējo [MDD] ārstēšanu, ir liela recidīva vai atkārtošanās iespēja."
"Lai izstrādātu jaunu, efektīvāku ārstēšanu, mums jāuzlabo izpratne par traucējumiem," viņš piebilst.
BBB ir unikāls īpašību kopums smadzeņu asinsvados, kas ļauj viņiem kontrolēt molekulu un šūnu kustību starp tām un audiem, kuriem tās kalpo.
BBB pasargā smadzenes no kaitīgiem toksīniem un patogēniem, kas varētu būt asinsritē.
Samazināta ūdens caurlaidība BBB
Venglers un kolēģi izmantoja jauna veida MRI, ko paši bija izstrādājuši. Metode, kuru viņi nosauca par “artēriju apzīmēto griezienu iekšējo difūzijas kodēšanu” jeb IDEALS, ļauj zinātniekiem izpētīt ūdens kustību pa BBB.
Viņi izmantoja jauno MRI, lai izpētītu 14 personu ar MDD un 14 veselīgas kontroles dalībnieku BBB.
Skenējot dalībnieku smadzenes, atklājās, ka tiem, kuriem ir MDD, BBB bija samazināta ūdens caurlaidība; ūdens no viņu asinsvadiem smadzeņu audos pārvietojās mazāk viegli nekā veselīgajā kontrolē.
BBB ūdens caurlaidības atšķirība bija īpaši izteikta divos smadzeņu reģionos: amigdālā un hipokampā. Iepriekšējie attēlveidošanas pētījumi cilvēkiem ar MDD arī ir uzsvēruši šos divus reģionus.
"Mēs novērojām asins-smadzeņu barjeras traucējumus pelēkās vielas reģionos, kas, kā zināms, ir mainīti [MDD]," skaidro Venglers.
Traucējumi savienojumā
Otrajā pētījumā tika pētīti traucējumi, ko zinātnieki sauc par savienojumu jeb "pilnīgu, no punkta uz punktu smadzeņu nervu ceļu telpisko savienojamību".
Iepriekšējie pētījumi, kuros tika pārbaudīts konektoms saistībā ar MDD, parasti ir koncentrējušies uz savienojamību starp smadzeņu reģioniem.
Jaunais pētījums ir atšķirīgs, jo tajā dziļāk aplūkots savienojums smadzeņu reģionos.
Pirmais autors bija Guoshi Li, Ph.D., pētnieks no Attēlu displeja, uzlabošanas un analīzes grupas Ziemeļkarolīnas Universitātes Medicīnas skolā, Chapel Hill.
Li un viņa kolēģi izmantoja funkcionālo MRI (fMRI), pievienojot jaunu rīku, ko sauc par daudzpakāpju neironu modeļu inversijas sistēmu. Viņi izmantoja jauno metodi, lai skenētu 66 pieaugušos ar MDD un 66 veselīgas kontroles dalībniekus.
Šīs metodes ļāva komandai aplūkot aktivitāti mikroskopiskās ķēdēs saistībā ar liela mēroga smadzeņu darbību. Viņi novērtēja ierosmi un inhibīciju smadzeņu šūnu ķēdēs. Veselīgas smadzenes vislabāk darbojas, ja ir līdzsvars starp ierosmi un kavēšanu.
FMRI skenēšanas rezultāti parādīja, ka muguras sānu prefrontālajā garozā indivīdiem ar MDD bija atšķirīgi ierosmes un inhibīcijas modeļi, salīdzinot ar indivīdiem, kuriem nebija MDD.
Aizmugurējā sānu prefrontālā garoza ir smadzeņu reģions, kas palīdz regulēt paškontroli un emocijas. Tās funkcija ietver amigdala regulēšanu. Zinātnieki jau sen ticēja, ka depresijas simptomi var rasties, ja smadzenes nespēj pareizi kavēt amigdalu.
"Mūsu pētījumā," saka Li, "mēs atklājām, ka ierosmes un kavēšana smadzeņu reģionos, lai kontrolētu izpildfunkcijas un emocionālo regulējumu, pacientiem ar MDD ir samazināta."
"Tas liek domāt, ka MDD ir traucētas kontroles funkcijas, kas var izraisīt paaugstinātu reakciju amigdalā, kā rezultātā palielinās trauksme un citi negatīvi noskaņojumi," viņš piebilst.
Pētnieki arī atklāja, ka citai smadzeņu zonai, kas iesaistīta emociju regulēšanā, talāmam, ir tendence uz lielāku atkārtotu ierosmi cilvēkiem ar MDD.
Li saka, ka jaunie atklājumi palīdzēs zinātniekiem izprast depresijas dziļākās smadzeņu savienojamības pazīmes. Viņš paskaidro, ka līdz šim viņiem bija tikai “virspusēja izpratne par savienojamību”.
"Šī metode ļauj mums noteikt traucētu savienojamību katrā smadzeņu reģionā, padarot to par potenciāli spēcīgāku instrumentu smadzeņu traucējumu neiromehānisma izpētei un efektīvākas diagnostikas un ārstēšanas izstrādāšanai."
Guoshi Li, Ph.D.
Programma RSNA 2019 sniedz šādu informāciju par diviem pētījumiem, kuri vēl nav iekļauti recenzētos žurnālos:
"Asins un smadzeņu barjeras ūdens caurlaidības traucējumi smagas depresijas traucējumu gadījumā" tika prezentēti sesijā SSM19-05 trešdien, 2019. gada 4. decembrī.
Sesijā SSJ19-04, otrdien, 2019. gada 3. decembrī, tika prezentēta “Starpreģionālo un starpreģionālo savienojamību un to izmaiņu daudznozaru modelēšana smagas depresijas traucējumu gadījumā”.
