Zeroing In On Brain Stimulation für Depressionen

In einer neuen Studie berichteten Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Depression über signifikante Stimmungsverbesserungen, wenn Forscher den orbitofrontalen Kortex (OFC) stimulierten.

Forscher der University of California in San Francisco sagen, die Ergebnisse der Studie seien "ein wichtiger Schritt zur Entwicklung einer Therapie für Menschen mit behandlungsresistenter Depression, von der bis zu 30 Prozent der Depressionspatienten betroffen sind".

Die Verwendung von elektrischem Strom zur direkten Stimulation betroffener Regionen des Gehirns hat sich als wirksame Therapie zur Behandlung bestimmter Formen von Epilepsie und Parkinson erwiesen. Die Bemühungen, eine therapeutische Hirnstimulation für Depressionen zu entwickeln, waren den Forschern zufolge bislang nicht schlüssig.

Diese früheren Bemühungen konzentrierten sich auf die Stimulation tiefer Hirnregionen innerhalb des cingulären Kortex und der Basalganglien, von denen bekannt ist, dass sie eine direkte Rolle bei der emotionalen Verarbeitung spielen, aber viel weniger ist über die emotionsregulierenden Funktionen des OFC bekannt, einer kleinen Region im unteren Bereich Oberfläche des Gehirns direkt über den Augen, bemerken sie.

"Das OFC wurde als eine der am wenigsten verstandenen Regionen im Gehirn bezeichnet, ist jedoch eng mit verschiedenen Gehirnstrukturen verbunden, die mit Stimmung, Depression und Entscheidungsfindung verbunden sind, und ist daher sehr gut positioniert, um die Aktivität zwischen Emotion und Kognition zu koordinieren", sagte er Studienleiter Eddie Chang, MD, UCSF-Professor für Neurochirurgie und Mitglied des UCSF-Weill-Instituts für Neurowissenschaften.

Er ist auch Neurochirurg bei UCSF Health, spezialisiert auf Epilepsie, was es seinem Forschungsteam ermöglicht, eine einzigartige Kohorte von freiwilligen Patienten zu nutzen, denen im Rahmen der Standardvorbereitung für die Neurochirurgie vorübergehend Elektroden in ihr Gehirn implantiert wurden.Diese Elektroden helfen Chirurgen normalerweise dabei, Gehirngewebe zu identifizieren und zu entfernen, das für die Anfälle des Patienten verantwortlich ist, und vermeiden gleichzeitig Gewebe in der Nähe, das an wichtigen Funktionen wie der Sprache beteiligt ist.

In der neuen Studie, die von UCSF-Assistenzprofessor für Neurologie, Dr. med. Vikram Rao, und der Postdoktorandin Kristin Sellers, Ph.D., durchgeführt wurde, ermöglichte es die Forscher, direkt aus dem Gehirn der Patienten zu erfassen potenzielle Stellen für eine therapeutische Hirnstimulation, um Depressionen entgegenzuwirken.

Die Forscher rekrutierten 25 Patienten aus der Epilepsieklinik von Chang, die über minimale bis schwere Depressionssymptome berichteten, und baten sie, ihre Stimmung mehrmals täglich mithilfe einer Tablet-basierten App zu melden, während sie im Krankenhaus auf eine Operation warteten. Dies ermöglichte es den Forschern, die implantierten Elektroden der Patienten zu verwenden, um Muster der Gehirnaktivität zu beobachten, die mit natürlichen Stimmungsschwankungen über mehrere Tage verbunden sind, und um Gehirnregionen zu untersuchen, die mit Depressionen verbunden sind, die für eine Hirnstimulation geeignet sein könnten, erklärten die Forscher.

Ähnlich wie Neurologen normalerweise die Sprachfunktion vor einer Gehirnoperation abbilden, verwendeten die Forscher dann milden elektrischen Strom, um die Gehirnaktivität in Kandidatenregionen - einschließlich OFC, Amygdala, cingulierter Cortex, Insula und Hippocampus - systematisch zu stören, während sie die Patienten dazu aufforderten Berichten Sie über die Auswirkungen auf ihre Stimmung auf einer Reihe standardisierter Skalen, die zwischen entgegengesetzten Zuständen wie „ruhig“ und „unruhig“ oder „hoffnungsvoll“ und „hoffnungslos“ liegen.

Die Freiwilligen wurden auch gebeten zu beschreiben, wie sie sich während der Stimulation fühlten, was die Forscher mit Software transkribierten und analysierten, um die von den Patienten verwendeten emotionalen Wörter zu quantifizieren.

Die Forscher stellten fest, dass die meisten Stimulationsstellen keinen Einfluss auf die Stimmung der Freiwilligen hatten, dass jedoch das Anlegen von Strom an das laterale OFC für nur drei Minuten, selbst auf nur einer Seite des Gehirns, bei Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Depression zu einer signifikanten Stimmungsverbesserung führte.

"Die Patienten sagten Dinge wie" Wow, ich fühle mich besser "," Ich fühle mich weniger ängstlich "," Ich fühle mich ruhig, kühl und gesammelt ", erinnert sich Sellers. "Und nur anekdotisch konnte man die Verbesserungen in der Körpersprache der Patienten sehen. Sie lächelten, sie setzten sich auf, sie begannen schneller und natürlicher zu sprechen. “

Zwei zusätzliche Beobachtungen deuteten darauf hin, dass die OFC-Stimulation laut den Forschern therapeutisches Potenzial haben könnte. Zunächst stellten die Forscher fest, dass das Anlegen von Strom an das laterale OFC weit verbreitete Muster der Gehirnaktivität auslöste, die denen ähnelten, die in den Tagen vor der Hirnstimulation bei positiven Stimmungen im Gehirn von Freiwilligen auf natürliche Weise aufgetreten waren. Ebenso vielversprechend war die Tatsache, dass die Stimulation die Stimmung nur bei Patienten mit mittelschweren bis schweren Depressionssymptomen verbesserte, jedoch keine Auswirkungen auf Patienten mit milderen Symptomen hatte.

"Diese beiden Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Stimulation Patienten mit schwerer Depression dabei half, einen von Natur aus positiven Stimmungszustand zu erleben, anstatt die Stimmung bei jedem künstlich zu verbessern", sagte Rao, der auch Neurologe bei UCSF Health und Mitglied des UCSF Weill Institute for ist Neurowissenschaften. "Dies steht im Einklang mit früheren Beobachtungen, dass die OFC-Aktivität bei Patienten mit schwerer Depression erhöht ist, und legt nahe, dass die elektrische Stimulation das Gehirn auf eine Weise beeinflussen kann, die ein Hindernis für die positive Stimmung bei Menschen mit Depressionen beseitigt."

Zusätzliche Forschung bei größeren Gruppen von Patienten wird erforderlich sein, um festzustellen, ob die Stimulierung des lateralen OFC zu einer dauerhaften Verbesserung der Stimmung führen kann, sagten die Forscher.

Die Studie wurde veröffentlicht in Aktuelle Biologie.

Quelle: Universität von Kalifornien San Francisco (UCSF)