Новое сканирование МРТ выявило признаки депрессии на головном мозге
Последние достижения в области сканирования мозга могут принести долгожданные новости людям, страдающим депрессией. Похоже, что два новых типа МРТ позволяют выявить различные характеристики головного мозга при заболевании.
Исследователи говорят, что их результаты углубляют знания о том, как депрессия влияет на мозг, и должны привести к более эффективному лечению.
Один из новых типов МРТ выявляет различия в гематоэнцефалическом барьере (ГЭБ), а другой подчеркивает различия в сложной сети связей мозга.
Ученые недавно использовали новые технологии МРТ у людей с большим депрессивным расстройством (БДР) или без него.
Презентации результатов будут представлены на этой неделе на RSNA 2019, 105-м ежегодном собрании Радиологического общества Северной Америки, которое проходит в Чикаго, штат Иллинойс.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), от депрессии страдают более 264 миллионов человек во всем мире.
Депрессия и BBB
Депрессия - это больше, чем чувство печали, которое большинство людей испытывает в повседневной жизни. Это может быть серьезным заболеванием, особенно если симптомы не проходят. Самые тяжелые формы депрессии могут привести к самоубийству.
Потеря интереса к повседневной деятельности, чувство безнадежности и усталости - некоторые из основных симптомов БДР.
Хотя ученые знают, что изменения в головном мозге сопровождают симптомы БДР, их понимания основных механизмов недостаточно, чтобы удовлетворить острую потребность в лучших методах лечения.
Кеннет Т. Венглер, доктор философии, исследователь кафедры психиатрии Колумбийского университета в Нью-Йорке, был первым автором исследования, в котором изучалась связь между MDD и изменениями в BBB.
«К сожалению, - говорит Венглер, - при нынешних методах лечения [от БДР] существует большая вероятность рецидива или рецидива».
«Чтобы разработать новые, более эффективные методы лечения, мы должны улучшить наше понимание этого расстройства», - добавляет он.
ГЭБ - это уникальный набор свойств кровеносных сосудов головного мозга, которые позволяют им управлять перемещением молекул и клеток между ними и тканями, которые они обслуживают.
ГЭБ защищает мозг от вредных токсинов и патогенов, которые могут быть в кровотоке.
Пониженная водопроницаемость BBB
Венглер и его коллеги использовали новый тип МРТ, который они разработали сами. Метод, который они назвали «кодированием внутренней диффузии меченых артериальных спинов» или ИДЕАЛОМ, позволяет ученым исследовать движение воды через ГЭБ.
Они использовали новую МРТ для исследования ГЭБ 14 человек с БДР и 14 здоровых участников контрольной группы.
Сканирование мозга участников показало, что у людей с БДР снижена водопроницаемость ГЭБ; вода с меньшей легкостью перемещалась из кровеносных сосудов в ткань мозга, чем у здоровых контрольных животных.
Разница в водопроницаемости ГЭБ была особенно заметна в двух областях мозга: миндалевидном теле и гиппокампе. Предыдущие исследования визуализации у людей с БДР также выделили эти две области.
«Мы наблюдали нарушение гематоэнцефалического барьера в областях серого вещества, которые, как известно, изменены при [БДР]», - объясняет Венглер.
Нарушение коннектома
Во втором исследовании изучались нарушения того, что ученые называют коннектомом, или «полной двухточечной пространственной связностью нейронных путей в головном мозге».
Предыдущие исследования, в которых изучали связь коннектома с БДР, как правило, фокусировались на связности между областями мозга.
Новое исследование отличается тем, что более глубоко исследует коннектом в областях мозга.
Первым автором был Гуоши Ли, доктор философии, исследователь из группы отображения, улучшения и анализа изображений Медицинской школы Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.
Ли и его коллеги использовали функциональную МРТ (фМРТ) в сочетании с новым инструментом, называемым многоуровневой структурой инверсии нейронной модели. Они использовали новый метод для сканирования 66 взрослых с БДР и 66 здоровых участников контрольной группы.
Эти методы позволили команде взглянуть на активность в микроскопических схемах в связи с крупномасштабной активностью мозга. Они оценили возбуждение и торможение цепей клеток мозга. Здоровый мозг работает лучше всего, когда есть баланс между возбуждением и торможением.
Результаты сканирования с помощью фМРТ показали, что в дорсальной боковой префронтальной коре люди с БДР имели разные паттерны возбуждения и торможения по сравнению с людьми, у которых не было БДР.
Дорсальная боковая префронтальная кора - это область мозга, которая помогает регулировать самоконтроль и эмоции. В его функцию входит регулирование миндалевидного тела. Ученые долгое время считали, что депрессивные симптомы могут возникать, когда мозг не может правильно подавлять миндалевидное тело.
«В нашем исследовании, - говорит Ли, - мы обнаружили, что возбуждение и торможение в областях мозга, контролирующих управляющие функции и эмоциональную регуляцию, были уменьшены у пациентов с БДР».
«Это говорит о том, что контрольные функции при БДР нарушены, что может привести к усилению реакции миндалины, что приводит к повышенной тревожности и другим негативным настроениям», - добавляет он.
Исследователи также обнаружили, что другая область мозга, участвующая в регуляции эмоций, таламус, как правило, демонстрирует более высокое периодическое возбуждение у людей с БДР.
Ли говорит, что новые открытия помогут ученым понять более глубокие особенности взаимодействия мозга при депрессии. Он объясняет, что до сих пор все, что у них было, это «поверхностное понимание возможности подключения».
«Этот метод позволяет нам выявлять нарушения связи в каждой области мозга, что делает его потенциально более мощным инструментом для изучения нейромеханизма нарушений мозга и разработки более эффективных методов диагностики и лечения».
Гуоши Ли, доктор философии
Программа RSNA 2019 дает следующие подробности о двух исследованиях, которые еще не были опубликованы в рецензируемых журналах:
«Нарушение проницаемости воды барьера кровь-мозг при большом депрессивном расстройстве» был представлен на заседании SSM19-05 в среду, 4 декабря 2019 г.
«Многомасштабное моделирование внутрирегиональных и межрегиональных связей и их изменений при большом депрессивном расстройстве» было представлено на сессии SSJ19-04 во вторник, 3 декабря 2019 г.
