Un nou studiu identifică circuitul cerebral responsabil de efectele antidepresive ale TMS
Un circuit care pornește din cortexul prefrontal, situat în partea din față a creierului, către o structură cerebrală mai profundă numită cortex insular pare să medieze efectele antidepresive ale unei forme mai recente de stimulare magnetică transcraniană (TMS), conform unui studiu realizat de cercetători de la Weill Cornell Medicine.
Descoperirea ar putea conduce la tratamente TMS mai eficiente pentru depresie.
Studiul, publicat pe 7 mai în revista Cell, a implicat dezvoltarea unor modele de șoareci ale căror creiere pot fi stimulate artificial într-o regiune prefrontală pentru a imita efectul antidepresiv al unei tehnici TMS utilizate pe scară largă, dar care nu este bine înțeleasă. Cercetătorii au arătat că acest efect antidepresiv depinde semnificativ de stimularea indirectă a unei regiuni conectate, cortexul insular.
„Suntem încântați de această lucrare pentru că avansează înțelegerea noastră asupra efectelor antidepresive ale TMS și indică modalități mai eficiente de a livra această terapie”, a declarat autorul senior al studiului, Dr. Conor Liston, profesor de psihiatrie în cadrul Departamentului de Psihiatrie și profesor de neuroștiințe la Feil Family Brain and Mind Research Institute de la Weill Cornell Medicine. Dr. Shane B. Johnson, Dr. Devin Rocks și Dr. Laura Chalencon, asociați postdoctorali în psihiatrie în momentul studiului, au fost co-primii autori ai lucrării.
Depresia este una dintre cele mai frecvent diagnosticate afecțiuni în lumea modernă, iar prevalența sa a crescut în ultimele decenii. În Statele Unite, zeci de milioane de persoane sunt tratate anual pentru depresie, conform Institutului Național de Sănătate Mintală. Medicamentele antidepresive numite inhibitori selectivi ai recaptării serotoninei sunt cele mai comune tratamente, dar pot necesita săptămâni pentru a avea efect și au frecvent efecte secundare.
Tratamentul cu TMS, deși necesită vizite la clinică, are avantajul de a fi mai țintit, având puține sau deloc efecte secundare, și este din ce în ce mai utilizat pentru pacienții care nu răspund la terapia medicamentoasă. Un nou protocol TMS numit stimulare accelerată prin pulsații theta-burst intermitente (aiTBS) s-a dovedit a reduce sau a elimina simptomele depresive la mulți pacienți după doar câteva zile de tratament. Totuși, modul în care funcționează TMS și cum ar putea fi optimizat a fost notoriu dificil de studiat.
Există o mare variație în modul în care poate fi livrat TMS, ceea ce îngreunează testarea sistematică la oameni. Variabilele includ durata tratamentului în fiecare sesiune, ritmul specific al pulsului, intervalul dintre sesiuni și zona specifică a creierului vizată, printre altele.
Cercetătorii au dezvoltat un model de șoarece pentru a explora și optimiza aiTBS. Modelul de șoarece optogenetic permite cercetătorilor să utilizeze pulsații de lumină pentru a stimula grupuri specifice de neuroni, cu aceleași ritmuri utilizate în aiTBS. Echipa a demonstrat că stimularea aceleași regiuni prefrontale vizate de aiTBS inversează comportamentele asemănătoare depresiei induse de stres în șoareci.
Următorul pas pentru oamenii de știință a fost identificarea neuronilor specifici din cortexul prefrontal care mediează acest efect, dezvăluind schimbări care au loc în acești neuroni, inclusiv creșteri mai dense ale conexiunilor dintre celulele cerebrale ca răspuns la stimulare. Apoi, au urmărit conexiunile acestor neuroni, descoperind că o conexiune cu cortexul insular este necesară pentru efectul antidepresiv.
Funcțiile cortexului insular, sau „insula”, sunt complexe și nu sunt complet înțelese; acestea includ procesarea senzațiilor corporale—precum foamea și durerea—și integrarea acestora cu semnalele legate de emoții.
„Insula nu a fost foarte acoperită în cercetările TMS, în parte pentru că este prea adânc în creier pentru a fi accesată prin protocoale TMS obișnuite, dar este una dintre regiunile cerebrale cele mai constant alterate în studiile pacienților cu depresie”, a menționat Dr. Liston.
Experimentele pe șoareci nu se traduc întotdeauna la oameni. Așadar, cercetătorii au folosit imagistica prin rezonanță magnetică funcțională pentru a cartografia conexiunile cerebrale și electroencefalografia pentru a măsura răspunsurile neuronale la pacienții consimțitori care primesc TMS. Au descoperit că stimularea TMS a cortexului prefrontal are efecte downstream asupra insulei la acești pacienți.
Rezultatele sugerează că efectul antidepresiv al aiTBS ar putea fi îmbunătățit prin maximizarea stimulării sale downstream asupra insulei—o posibilitate pe care Dr. Liston și colegii săi intenționează să o investigheze în continuare folosind modelul lor de șoarece și în viitoarele trialuri clinice.
Identificarea neuronilor importanți pentru efectele aiTBS și schimbările care au loc în aceștia ar putea, de asemenea, conduce la noi terapii medicamentoase care vizează acești neuroni, a afirmat Dr. Liston.
„Între timp, o altă strategie interesantă cu un mare potențial este asocierea tratamentului medicamentos cu TMS pentru a accelera răspunsul antidepresiv”, a adăugat el.
