Le nuove scansioni MRI rivelano le caratteristiche cerebrali della depressione
I recenti progressi nella scansione del cervello possono portare buone notizie alle persone con depressione. Due nuovi tipi di risonanza magnetica sembrano in grado di individuare le caratteristiche cerebrali distinte della condizione.
I ricercatori affermano che le loro scoperte approfondiscono la conoscenza di come la depressione influisce sul cervello e dovrebbero portare a trattamenti migliori.
Uno dei nuovi tipi di risonanza magnetica rivela differenze nella barriera emato-encefalica (BBB) e l'altro evidenzia le differenze nella complessa rete di connessioni del cervello.
Gli scienziati hanno recentemente utilizzato le nuove tecnologie di risonanza magnetica in persone con o senza disturbo depressivo maggiore (MDD).
Le presentazioni sui risultati si terranno questa settimana all'RSNA 2019, il 105 ° incontro annuale della Radiological Society of North America, che si terrà a Chicago, IL.
Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), la depressione colpisce più di 264 milioni di persone in tutto il mondo.
Depressione e BBB
La depressione è qualcosa di più dei sentimenti di tristezza che la maggior parte delle persone sperimenta nella vita quotidiana. Può essere una grave condizione di salute, soprattutto quando i sintomi persistono. Le forme più gravi di depressione possono portare al suicidio.
La perdita di interesse per le attività quotidiane, la sensazione di disperazione e la stanchezza sono alcuni dei principali sintomi della MDD.
Sebbene gli scienziati sappiano che i cambiamenti cerebrali accompagnano i sintomi della MDD, la loro comprensione dei meccanismi sottostanti è insufficiente per soddisfare l'urgente necessità di trattamenti migliori.
Kenneth T. Wengler, Ph.D., ricercatore presso il Dipartimento di Psichiatria della Columbia University, a New York, è stato il primo autore dello studio che ha esaminato i collegamenti tra MDD e modifiche al BBB.
"Sfortunatamente", dice Wengler, "con i trattamenti attuali [per il MDD] c'è una grande possibilità di ricaduta o recidiva".
"Per sviluppare trattamenti nuovi e più efficaci, dobbiamo migliorare la nostra comprensione del disturbo", aggiunge.
Il BBB è un insieme unico di proprietà nei vasi sanguigni del cervello che consente loro di controllare il movimento di molecole e cellule tra loro e i tessuti che servono.
Il BBB protegge il cervello da tossine dannose e agenti patogeni che potrebbero essere nel flusso sanguigno.
Ridotta permeabilità all'acqua nel BBB
Wengler e colleghi hanno utilizzato un nuovo tipo di risonanza magnetica che avevano sviluppato loro stessi. Il metodo, che hanno chiamato "codifica della diffusività intrinseca degli spin etichettati arteriosi" o IDEALS, consente agli scienziati di studiare il movimento dell'acqua attraverso il BBB.
Hanno usato la nuova risonanza magnetica per indagare sui BBB di 14 individui con MDD e 14 partecipanti sani di controllo.
Le scansioni del cervello dei partecipanti hanno rivelato che quelli con MDD avevano una ridotta permeabilità all'acqua nei loro BBB; l'acqua si spostava meno facilmente dai vasi sanguigni al tessuto cerebrale rispetto ai controlli sani.
La differenza nella permeabilità all'acqua BBB era particolarmente marcata in due regioni del cervello: l'amigdala e l'ippocampo. Anche la precedente ricerca sull'imaging in persone con MDD ha evidenziato queste due regioni.
"Abbiamo osservato la rottura della barriera emato-encefalica nelle regioni della materia grigia note per essere alterate in [MDD]", spiega Wengler.
Interruzione del connettoma
Il secondo studio ha esaminato le interruzioni di ciò che gli scienziati chiamano connettoma, o "connettività spaziale completa punto-punto dei percorsi neurali nel cervello".
Studi precedenti che hanno esaminato il connettoma in relazione alla MDD tendevano a concentrarsi sulla connettività tra le regioni del cervello.
Il nuovo studio è diverso, in quanto prende uno sguardo più approfondito al connettoma all'interno delle regioni del cervello.
Guoshi Li, Ph.D., ricercatore del Image Display, Enhancement, and Analysis Group presso la University of North Carolina School of Medicine, a Chapel Hill, è stato il primo autore.
Li e colleghi hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) accompagnata da un nuovo strumento chiamato framework di inversione del modello neurale multiscala. Hanno usato il nuovo metodo per scansionare 66 adulti con MDD e 66 partecipanti sani di controllo.
Queste tecniche hanno permesso al team di esaminare l'attività nei circuiti microscopici in relazione all'attività cerebrale su larga scala. Hanno valutato l'eccitazione e l'inibizione tra i circuiti delle cellule cerebrali. Un cervello sano funziona meglio quando c'è un equilibrio tra eccitazione e inibizione.
I risultati della scansione fMRI hanno mostrato che nella corteccia prefrontale laterale dorsale, gli individui con MDD avevano diversi modelli di eccitazione e inibizione, rispetto agli individui che non avevano MDD.
La corteccia prefrontale laterale dorsale è una regione del cervello che aiuta a regolare l'autocontrollo e le emozioni. La sua funzione include la regolazione dell'amigdala. Gli scienziati credono da tempo che i sintomi depressivi possano insorgere quando il cervello non riesce a inibire correttamente l'amigdala.
"Nel nostro studio", dice Li, "abbiamo scoperto che l'eccitazione e l'inibizione nelle regioni del cervello nel controllo delle funzioni esecutive e della regolazione emotiva erano ridotte nei pazienti con MDD".
"Questo suggerisce che le funzioni di controllo nella MDD sono compromesse, il che può portare a risposte elevate nell'amigdala, con conseguente aumento dell'ansia e altri stati d'animo negativi", aggiunge.
I ricercatori hanno anche scoperto che un'altra area del cervello coinvolta nella regolazione delle emozioni, il talamo, tendeva a mostrare una maggiore eccitazione ricorrente negli individui con MDD.
Li afferma che le nuove scoperte aiuteranno gli scienziati a comprendere le caratteristiche di connettività cerebrale più profonda della depressione. Spiega che fino ad ora, tutto ciò che avevano era una "comprensione superficiale della connettività".
"Questo metodo ci consente di identificare la connettività compromessa all'interno di ciascuna regione del cervello, rendendolo uno strumento potenzialmente più potente per studiare il neuromeccanismo dei disturbi cerebrali e sviluppare diagnosi e trattamenti più efficaci".
Guoshi Li, Ph.D.
Il programma RSNA 2019 fornisce i seguenti dettagli sui due studi, che devono ancora essere pubblicati su riviste peer-reviewed:
Mercoledì 4 dicembre 2019, durante la sessione SSM19-05, è stata presentata la "Interruzione della permeabilità all'acqua della barriera emato-encefalica nel disturbo depressivo maggiore".
"Modellazione multiscala delle connettività intra-regionali e interregionali e delle loro alterazioni nel disturbo depressivo maggiore" è stata presentata martedì 3 dicembre 2019 alla sessione SSJ19-04.
