Nové MRI skeny odhalují mozkové rysy deprese
Nedávný pokrok v oblasti skenování mozku může lidem s depresí přinést vítané zprávy. Zdá se, že dva nové typy MRI dokážou rozpoznat odlišné mozkové charakteristiky stavu.
Vědci tvrdí, že jejich zjištění prohlubují znalosti o tom, jak deprese ovlivňuje mozek, a měla by vést k lepší léčbě.
Jeden z nových typů MRI odhaluje rozdíly v hematoencefalické bariéře (BBB) a druhý zdůrazňuje rozdíly v mozkové komplexní síti spojení.
Vědci nedávno použili nové technologie MRI u lidí s depresivní poruchou (MDD) nebo bez ní.
Prezentace o zjištěních budou tento týden představeny na RSNA 2019, 105. výročním zasedání Radiologické společnosti pro Severní Ameriku, které se koná v Chicagu, IL.
Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) postihuje deprese více než 264 milionů lidí na celém světě.
Deprese a BBB
Deprese je více než pocity smutku, které většina lidí zažívá v každodenním životě. Může to být vážný zdravotní stav, zvláště pokud příznaky přetrvávají. Nejtěžší formy deprese mohou vést k sebevraždě.
Ztráta zájmu o každodenní činnosti, pocity beznaděje a únava jsou některé z hlavních příznaků MDD.
Zatímco vědci vědí, že změny mozku doprovázejí příznaky MDD, jejich porozumění základním mechanismům je nedostatečné, aby uspokojilo naléhavou potřebu lepší léčby.
Kenneth T. Wengler, Ph.D., výzkumný pracovník na katedře psychiatrie na Kolumbijské univerzitě v New Yorku, byl prvním autorem studie, která zkoumala vazby mezi MDD a změnami BBB.
"Bohužel," říká Wengler, "při současné léčbě [pro MDD] existuje velká šance na relaps nebo recidivu."
"Abychom vyvinuli nové, účinnější způsoby léčby, musíme zlepšit naše chápání této poruchy," dodává.
BBB je jedinečná sada vlastností v mozkových krevních cévách, které jim umožňují řídit pohyb molekul a buněk mezi nimi a tkáněmi, kterým slouží.
BBB chrání mozek před škodlivými toxiny a patogeny, které by mohly být v krvi.
Snížená propustnost vody v BBB
Wengler a jeho kolegové použili nový typ MRI, který sami vyvinuli. Metoda, kterou pojmenovali „kódování vnitřní difuzivity arteriálně označených spinů“, nebo IDEALS, umožňuje vědcům zkoumat pohyb vody přes BBB.
Pomocí nové MRI vyšetřili BBB 14 jedinců s MDD a 14 zdravých účastníků kontroly.
Skeny mozků účastníků odhalily, že pacienti s MDD měli sníženou propustnost vody v BBB; voda se stěhovala z krevních cév do mozkové tkáně méně snadno než ve zdravých kontrolách.
Rozdíl v propustnosti vody pro BBB byl zvláště výrazný ve dvou oblastech mozku: amygdala a hipokampus. Předchozí zobrazovací výzkum u lidí s MDD také zdůraznil tyto dva regiony.
"Pozorovali jsme narušení hematoencefalické bariéry v oblastech šedé hmoty, o nichž je známo, že jsou změněny v [MDD]," vysvětluje Wengler.
Narušení konektomu
Druhá studie zkoumala narušení toho, co vědci nazývají konektom nebo „úplná prostorová konektivita nervových drah v mozku z bodu do bodu“.
Předchozí studie, které zkoumaly konektom ve vztahu k MDD, se spíše zaměřily na konektivitu mezi oblastmi mozku.
Nová studie je jiná v tom, že se hlouběji zabývá pojivem v oblastech mozku.
Guoshi Li, Ph.D., výzkumný pracovník ze skupiny Image Display, Enhancement a Analysis Group na Lékařské fakultě University of North Carolina v Chapel Hill, byl prvním autorem.
Li a kolegové použili funkční MRI (fMRI) doprovázené novým nástrojem nazývaným rámec inverze víceúrovňového neurálního modelu. Použili novou metodu ke skenování 66 dospělých s MDD a 66 zdravých účastníků kontroly.
Tyto techniky umožnily týmu podívat se na aktivitu v mikroskopických obvodech ve vztahu k mozkové aktivitě ve velkém měřítku. Posuzovali excitaci a inhibici mezi okruhy mozkových buněk. Zdravý mozek funguje nejlépe, když existuje rovnováha mezi excitací a inhibicí.
Výsledky skenování fMRI ukázaly, že v dorzální laterální prefrontální kůře měli jedinci s MDD odlišné vzorce excitace a inhibice ve srovnání s jedinci, kteří neměli MDD.
Hřbetní boční prefrontální kůra je oblast mozku, která pomáhá regulovat sebeovládání a emoce. Jeho funkce zahrnuje regulaci amygdaly. Vědci již dlouho věřili, že mohou nastat depresivní příznaky, když mozek nedokáže správně inhibovat amygdalu.
"V naší studii," říká Li, "jsme zjistili, že excitace a inhibice v oblastech mozku při kontrole výkonných funkcí a emoční regulace byly u pacientů s MDD sníženy."
"To naznačuje, že kontrolní funkce u MDD jsou narušeny, což může vést ke zvýšeným reakcím v amygdale, což vede ke zvýšené úzkosti a dalším negativním náladám," dodává.
Vědci také zjistili, že další oblast mozku zapojená do regulace emocí, thalamus, měla tendenci vykazovat vyšší opakovanou excitaci u jedinců s MDD.
Li říká, že nová zjištění pomohou vědcům pochopit hlubší rysy deprese spojené s propojením mozku. Vysvětluje, že dosud měli jen „povrchní pochopení konektivity“.
"Tato metoda nám umožňuje identifikovat narušenou konektivitu v každé oblasti mozku, což z ní činí potenciálně účinnější nástroj ke studiu neuromechanismu poruch mozku a vývoji účinnější diagnostiky a léčby."
Guoshi Li, Ph.D.
Program RSNA 2019 poskytuje následující podrobnosti o dvou studiích, které dosud nebyly uvedeny v recenzovaných časopisech:
Na zasedání SSM19-05 ve středu 4. prosince 2019 bylo představeno „narušení propustnosti vody bariérou pro krev a mozek“.
„Multiscale Modeling of Intra-Regional and Inter-Regional Connectivities and their Alterations in Major Depressive Disorder“ byl představen na zasedání SSJ19-04 v úterý 3. prosince 2019.
