Réseaux cérébraux distincts associés au risque et à la résilience dans la dépression

Les thérapies de neuromodulation telles que la stimulation magnétique transcrânienne ou la stimulation cérébrale profonde émergent comme de nouveaux traitements non pharmacologiques des troubles de l’humeur. Cependant, comprendre quelles zones du cerveau cibler pour obtenir le meilleur effet thérapeutique est encore limité.

Les nouvelles découvertes, qui sont publiées dans la revue Cerveau, ont utilisé des scanners d’imagerie cérébrale et des scores de dépression de 526 patients qui avaient acquis des zones localisées de lésions cérébrales à la suite d’un accident vasculaire cérébral ou d’un autre type de lésion cérébrale traumatique. Une analyse statistique détaillée des données des patients a permis aux chercheurs de corréler les emplacements des lésions cérébrales avec les niveaux de dépression ressentis par les patients dans les mois suivant la lésion cérébrale.

“Nous avons trouvé des résultats vraiment intéressants identifiant des structures cérébrales spécifiques qui étaient associées à des niveaux plus élevés de dépression après la lésion, et étonnamment, nous avons également trouvé certaines zones associées à des niveaux inférieurs à la moyenne de dépression après la lésion.” dit Nicholas Trapp, MD, professeur adjoint de psychiatrie à l’interface utilisateur et auteur principal de l’étude.

Réseaux de risque et de résilience dans la dépression

En utilisant les données de scanners cérébraux fonctionnels de sujets sains pour comprendre comment ces structures étaient interconnectées, les chercheurs ont ensuite découvert que les régions de risque et de résilience n’étaient pas dispersées au hasard dans le cerveau. Au lieu de cela, les régions les plus fortement associées à une dépression accrue coïncidaient avec les nœuds du réseau dit de saillance, qui est impliqué dans la réorientation des tâches, l’attention et le traitement des émotions.

En revanche, les régions de résilience maximale associées à moins de dépression faisaient partie d’un réseau connu sous le nom de réseau de mode par défaut, qui serait impliqué dans l’introspection ou la pensée autoréférentielle.

“Des études antérieures ont suggéré que les nœuds de ce réseau pourraient être hyperactifs chez les personnes souffrant de dépression, qui ont tendance à ruminer”, explique Trapp, qui est également membre de l’Iowa Neuroscience Institute. “Il est possible que des lésions au sein de ce réseau modifient ce circuit d’une manière qui amène les gens à signaler moins de dépression.”

Les patients dont les lésions cérébrales ne relevaient d’aucun des deux réseaux avaient un score moyen de dépression après leur lésion cérébrale et ont fourni un groupe de comparaison dans l’étude.

La force du nombre

L’approche initiale de cartographie des lésions utilisée par Trapp et ses collègues est un outil puissant pour déduire si une région du cerveau est nécessaire pour un comportement, une émotion ou une capacité cognitive. Si des dommages à une zone spécifique entraînent la perte de la capacité, la zone est très probablement requise pour la capacité. Cependant, l’identification d’un effet lorsque les régions sont réparties sur un réseau dans le cerveau nécessite des données provenant de nombreux patients, ce qui peut avoir entravé des études antérieures plus petites.

Trapp et son équipe ont pu mener leur étude grâce à deux grands registres de patients : le registre des patients neurologiques de l’Iowa basé à l’UI et l’étude sur les traumatismes crâniens au Vietnam, qui est affiliée à des chercheurs de la Northwestern University.

“Être capable d’identifier ces régions du cerveau est vraiment le produit d’avoir un grand échantillon à étudier”, explique Trapp. « Il est très difficile de recruter ces patients et de collecter les données nécessaires. Les décennies d’efforts ici à l’Université de l’Iowa (établissement et maintien du registre des patients neurologiques de l’Iowa) nous positionnent extrêmement bien pour mener ces types d’études.

De nouvelles cibles potentielles pour la neuromodulationn

Trapp espère que les résultats amélioreront la compréhension des causes de la dépression et conduiront potentiellement à de meilleurs traitements.

“Cela pourrait ouvrir les portes à des études potentielles portant sur la stimulation cérébrale profonde, ou des formes de stimulation non invasives comme le TMS, où nous pourrions être en mesure de moduler les zones ou réseaux cérébraux spécifiques que nous avons identifiés, pour essayer d’obtenir un effet antidépresseur. , ou potentiellement d’autres effets thérapeutiques », dit-il.

En plus de Trapp, l’équipe de recherche sur l’interface utilisateur comprenait Aaron Boes, Joel Bruss, Kenneth Manzel et Dan Tranel, du département de neurologie de l’interface utilisateur, et Jordan Grafman du Shirley Ryan AbilityLab, à la Northwestern University Feinberg School of Medicine à Chicago.

L’étude a été financée en partie par des subventions du National Institute of Mental Health, du National Institute of Neurological Disorders and Stroke et de la Kiwanis Neuroscience Research Foundation.