'Elektrische kaart van depressie' kan het begin voorspellen
Onderzoekers hebben patronen van elektrische hersenactiviteit ontdekt bij muizen die vatbaar zijn voor depressie. Als ze worden gerepliceerd bij mensen, kunnen de bevindingen helpen om de kwetsbaarheid van een persoon voor de aandoening te voorspellen.
Depressie komt vaker voor dan we misschien denken. In feite schatten de National Institutes of Health (NIH) dat meer dan 16 miljoen volwassenen in de Verenigde Staten ten minste één depressieve episode in hun leven hebben meegemaakt.
Depressie wordt beschouwd als "de belangrijkste oorzaak van handicaps" onder Amerikaanse personen van 15 tot 44 jaar en is een slopende psychiatrische aandoening waarvan de neurologische onderbouwing langzaamaan wordt ontrafeld door steeds meer onderzoeken.
Een nieuwe studie heeft nu de elektrische hersenpatronen onderzocht van muizen die zijn blootgesteld aan stressvolle omstandigheden. De bevindingen hielpen om een "kaart" van depressie te creëren waarmee de wetenschappers onderscheid konden maken tussen knaagdieren die vatbaar waren voor de aandoening en knaagdieren die dat niet waren.
Het onderzoek werd begeleid door Dr.Kafui Dzirasa, universitair hoofddocent psychiatrie en gedragswetenschappen aan de Duke University School of Medicine in Durham, NC, en de bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Cel.
De ‘symfonie’ van de hersenen bestuderen
Het nieuwe onderzoek maakte gebruik van machine learning-technieken die een paar jaar geleden waren ontwikkeld door dezelfde Dr. Dzirasa en zijn collega's.
Het doel van dergelijke technieken is om wetenschappers in staat te stellen de elektrische activiteit van niet alleen afzonderlijke delen van de hersenen te onderzoeken, maar die van meerdere hersengebieden tegelijk.
Zoals Dr. Dzirasa uitlegt: "Je kunt verschillende hersenregio's zien als individuele instrumenten in een orkest."
"We zijn niet alleen geïnteresseerd in wat elk instrument doet", voegt hij eraan toe, "maar ook in hoe de instrumenten zichzelf coördineren om muziek te genereren."
Om deze "symfonie" bij onze medezoogdieren te onderzoeken, bestudeerden de onderzoekers de hersenen van muizen die gedurende 10 dagen gedwongen werden een kooi te delen met een ander bedreigend, agressief knaagdier.
Voor en na dit experiment hebben Dr. Dzirasa en zijn team metingen gedaan van de elektrische activiteit in verschillende hersenregio's die vaak worden geassocieerd met depressie.
Als gevolg van de stressvolle leefsituatie ontwikkelden sommige muizen symptomen die vergelijkbaar zijn met die van depressie bij mensen: slaapproblemen, ontregeling van hun circadiane ritmes, anhedonie - of het onvermogen om plezier te hebben in dagelijkse activiteiten - en sociale vermijding.
Een ‘voorspellende signatuur van depressie’
Met behulp van machine learning ontdekten de onderzoekers een dynamisch hersennetwerk dat in staat is om "de opkomst van depressieve stoornis-gerelateerde gedragsstoornissen bij muizen te voorspellen".
Ze beschrijven het traject van de elektrische activiteit van de hersenen in dit netwerk en zeggen dat de patronen beginnen in de 'prefrontale cortex en het ventrale striatum' van de hersenen, doorgeven via de amygdala en het ventrale tegmentale gebied en samenkomen in de ventrale hippocampus. ''
De activiteit in dit netwerk, zeggen de wetenschappers, wordt versterkt door acute dreiging. "[Deze bevindingen] onthullen een convergerend mechanisme waardoor de kwetsbaarheid van [depressieve stoornis] in de hersenen wordt gemedieerd."
Dr. Dzirasa legt de betekenis van de bevindingen uit door te zeggen: "Wat we in wezen creëren is een elektrische kaart van depressie in de hersenen."
"We hopen dat dit kan worden gebruikt als een voorspellende signatuur van depressie, net zoals bloeddruk een voorspellende signatuur is van wie uiteindelijk een hartaanval of beroerte zal krijgen", voegt hij eraan toe.
"Tot op heden blijft de meest effectieve behandeling voor depressie elektroconvulsietherapie, maar het gaat gepaard met veel bijwerkingen [...] Het is misschien mogelijk om elektriciteit op de juiste manier op de juiste plaats te richten om een behandeling te creëren die dat niet doet. dezelfde bijwerkingen hebben als overal elektriciteit. "
Dr. Kafui Dzirasa
