Neue MRT-Technologie untersucht Gehirnfehlbildungen bei Depressionen

Zwei kürzlich durchgeführte Studien legen nahe, dass neuartige Methoden der Bildgebung des Gehirns die Türen für eine verbesserte Behandlung von Depressionen öffnen könnten. Die auf der Jahrestagung der Radiological Society of North America (RSNA) vorgestellte Studie beschrieb neue Techniken für die Magnetresonanztomographie (MRT), die die Erkennung und Behandlung von Gehirnanomalien bei Menschen mit Depressionen verbessern können.

Major Depression (MDD) ist eine der häufigsten und schwächendsten psychischen Störungen weltweit. Zu den Symptomen gehören Hoffnungslosigkeit, vermindertes Interesse an täglichen Aktivitäten und Müdigkeit. Das eingeschränkte Verständnis der mit MDD verbundenen Gehirnveränderungen behindert die Wirksamkeit von Behandlungen.

"Leider besteht bei den derzeitigen Behandlungen eine große Wahrscheinlichkeit eines Rückfalls oder eines erneuten Auftretens", sagte Kenneth T. Wengler, Ph.D. von der Columbia University in New York City und Mitautor einer der Studien. "Um neue, effektivere Behandlungen zu entwickeln, müssen wir unser Verständnis der Störung verbessern."

Wengler und Kollegen untersuchten kürzlich Zusammenhänge zwischen MDD und Störungen der Blut-Hirn-Schranke (BBB), einem Netzwerk aus Blutgefäßen und Gewebe, das das Gehirn vor fremden Substanzen schützt.Mithilfe einer neuen MRT-Technik konnten sie die Wasserdurchlässigkeit von BBB oder die Bewegung von Wasser aus den Blutgefäßen in das Gehirngewebe besser untersuchen.

Ein Vergleich der Ergebnisse bei 14 gesunden Personen und 14 MDD-Patienten ergab, dass sich bei den MDD-Patienten weniger Wasser von innerhalb der Blutgefäße nach außen bewegte, was eine gestörte BBB-Integrität darstellt. Dieser Unterschied war in zwei Regionen des Gehirns besonders groß: der Amygdala und dem Hippocampus.

"Wir beobachteten eine Störung der Blut-Hirn-Schranke in Regionen der grauen Substanz, von denen bekannt ist, dass sie bei einer Major Depression verändert sind", sagte Wengler. "Diese Studie trägt dazu bei, unser Verständnis der Pathophysiologie von Depressionen zu verbessern, und kann neue Behandlungsmöglichkeiten für eine Störung eröffnen, von der weltweit über 100 Millionen Menschen betroffen sind."

Eine zweite Studie untersuchte Anomalien im komplexen Netzwerk von Verbindungen im Gehirn, die als Konnektom für ihre Rolle bei Depressionen bekannt sind. Frühere Forschungen konzentrierten sich auf die Charakterisierung der Verbindungen zwischen verschiedenen Hirnregionen. Diese Studie von Forschern der University of North Carolina (UNC) in Chapel Hill befasste sich jedoch eingehender mit einzelnen Hirnregionen.

Die Forscher verglichen 66 Erwachsene mit MDD und 66 stimmten mit gesunden Kontrollen während der Wachruhe unter Verwendung der funktionellen MRT (fMRT) und eines neu entwickelten multiskaligen Inversionsgerüsts für neuronale Modelle überein, das die mikroskopischen Schaltkreise des Gehirns mit seinen Wechselwirkungen in größerem Maßstab verband.

Im Rahmen der Studie konnten die Forscher den exzitatorischen oder inhibitorischen Einfluss zwischen neuronalen Zellgruppen bewerten. Ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Erregung und Hemmung ist entscheidend für ein gut funktionierendes Gehirn.

Patienten mit MDD hatten abnormale Erregungs- und Hemmungsmuster im dorsalen lateralen präfrontalen Kortex, einem Hirnbereich, der für kognitive Kontrollfunktionen wichtig ist, einschließlich der Regulation der Amygdala, einer Schlüsselregion, die tief im Gehirn eingebettet ist, um Emotionen auszudrücken.

Die neue Technologie unterstützt die Hypothese, dass eine Fehlfunktion der hemmenden Kontrolle über die Amygdala zu depressiven Symptomen führen könnte.

"In unserer Studie fanden wir heraus, dass Erregung und Hemmung in den Gehirnregionen bei der Kontrolle der Exekutivfunktionen und der emotionalen Regulation bei Patienten mit MDD reduziert waren", sagte der Co-Autor der Studie, Guoshi Li, Ph.D.

"Dies deutet darauf hin, dass die Kontrollfunktionen bei MDD beeinträchtigt sind, was zu erhöhten Reaktionen in der Amygdala führen kann, was zu erhöhter Angst und anderen negativen Stimmungen führt."

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass die wiederkehrende Erregung im Thalamus, einem Bereich des Zentralhirns, der auch für die emotionale Regulation verantwortlich ist, bei Patienten mit MDD abnormal erhöht war.

Li sagte, der neue Ansatz könne die Tür für ein tieferes Verständnis der Mechanismen hinter Depressionen öffnen.

"Aktuelle Methoden zur Untersuchung des Gehirns liefern ein oberflächliches Verständnis der Konnektivität", sagte Li. "Diese Methode ermöglicht es uns, eine beeinträchtigte Konnektivität in jeder Gehirnregion zu identifizieren. Dies macht sie zu einem potenziell leistungsfähigeren Instrument, um den Neuromechanismus von Hirnstörungen zu untersuchen und eine effektivere Diagnose und Behandlung zu entwickeln."

Quelle: RSNA / EurekAlert