محققان افسردگی را با معکوس کردن سیگنال های مغزی که مسیر اشتباهی را طی می کنند، درمان می کنند

پالس‌های مغناطیسی قدرتمندی که برای تحریک مغز روی پوست سر اعمال می‌شود، می‌تواند تسکین سریع بسیاری از بیماران شدیداً افسرده را که درمان‌های استاندارد برای آنها شکست خورده است، به ارمغان بیاورد. با این حال، این یک راز است که دقیقاً چگونه تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال، همانطور که درمان شناخته شده است، مغز را برای از بین بردن افسردگی تغییر می دهد. اکنون، تحقیقاتی که توسط دانشمندان Stanford Medicine هدایت می‌شود، دریافته‌اند که این درمان با معکوس کردن جهت سیگنال‌های غیرطبیعی مغز عمل می‌کند.

این یافته ها همچنین نشان می دهد که جریان های عقب مانده از فعالیت عصبی بین مناطق کلیدی مغز می تواند به عنوان یک نشانگر زیستی برای کمک به تشخیص افسردگی استفاده شود.

آنیش میترا، دکترای دکترا، یک محقق فوق دکتری در روانپزشکی و علوم رفتاری، گفت: «فرضیه اصلی این بوده است که TMS می تواند جریان فعالیت عصبی در مغز را تغییر دهد. “اما صادقانه بگویم، من بسیار شک داشتم. می خواستم آن را آزمایش کنم.”

میترا فقط ابزار این کار را داشت. به عنوان دانشجوی فارغ التحصیل در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، در آزمایشگاه مارک ریچل، MD، یک ابزار ریاضی برای تجزیه و تحلیل تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی یا fMRI ایجاد کرد – که معمولاً برای مکان یابی مناطق فعال در مغز استفاده می شود. تجزیه و تحلیل جدید از تفاوت های جزئی در زمان بندی بین فعال سازی مناطق مختلف استفاده کرد تا جهت آن فعالیت را نیز آشکار کند.

در مطالعه جدید، که در 15 مه در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوممیترا و ریچل با نولان ویلیامز، MD، دانشیار روانپزشکی و علوم رفتاری، که تیم او استفاده از تحریک مغناطیسی را که برای آناتومی مغز هر بیمار شخصی سازی شده است، برای درمان افسردگی عمیق، پیشرفته کرده است. درمان تایید شده توسط FDA، که به عنوان درمان نورومدولاسیون استانفورد شناخته می شود، از فناوری های تصویربرداری پیشرفته برای هدایت تحریک با الگوهای با دوز بالای پالس های مغناطیسی استفاده می کند که می تواند فعالیت مغز مربوط به افسردگی اساسی را تغییر دهد. در مقایسه با TMS سنتی، که به جلسات روزانه در طول چندین هفته یا ماه نیاز دارد، SNT بر روی یک جدول زمانی شتاب ده جلسه در هر روز به مدت تنها پنج روز کار می کند.

میترا، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «این آزمایش عالی برای بررسی اینکه آیا TMS توانایی تغییر مسیر سیگنال‌ها در مغز را دارد یا خیر بود. “اگر این کار را انجام ندهد، هیچ چیز انجام نخواهد شد.”

زمان بندی همه چیز است

محققان 33 بیمار را که مبتلا به اختلال افسردگی اساسی مقاوم به درمان تشخیص داده شده بودند، انتخاب کردند. 23 نفر درمان SNT دریافت کردند و 10 نفر درمان ساختگی دریافت کردند که شبیه SNT بود اما بدون تحریک مغناطیسی. آنها داده های این بیماران را با 85 فرد سالم بدون افسردگی مقایسه کردند.

هنگامی که آنها داده های fMRI را در کل مغز تجزیه و تحلیل کردند، یک ارتباط برجسته شد. در مغز طبیعی، اینسولا قدامی، ناحیه ای که احساسات بدن را با هم ترکیب می کند، سیگنال هایی را به ناحیه ای که بر احساسات حاکم است، یعنی قشر کمربندی قدامی ارسال می کند.

میترا می‌گوید: «می‌توانید آن را به‌عنوان قشر کمربندی قدامی در نظر بگیرید که این اطلاعات را در مورد بدن دریافت می‌کند – مانند ضربان قلب یا دما – و سپس تصمیم می‌گیرد که بر اساس همه این سیگنال‌ها چگونه احساس کند.

با این حال، در سه چهارم شرکت‌کنندگان مبتلا به افسردگی، جریان معمولی فعالیت معکوس شد: قشر کمربندی قدامی سیگنال‌هایی را به اینسولای قدامی ارسال می‌کرد. هر چه افسردگی شدیدتر باشد، نسبت سیگنال هایی که مسیر اشتباه را طی می کنند بیشتر می شود.

میترا گفت: «آنچه ما دیدیم این بود که چه کسی فرستنده و چه کسی گیرنده در رابطه به نظر می رسد واقعاً از نظر اینکه آیا فردی افسرده است، مهم است.

او گفت: «تقریباً انگار قبلاً تصمیم گرفته‌اید که چه احساسی داشته باشید، و سپس هر چیزی که حس می‌کردید از طریق آن فیلتر شد. خلق و خوی اولیه شده است.»

او افزود: «این با نحوه دید بسیاری از روانپزشکان به افسردگی همخوانی دارد. حتی چیزهایی که به طور معمول برای یک بیمار بسیار خوشحال کننده است، ناگهان هیچ لذتی برای او به ارمغان نمی آورد.

هنگامی که بیماران افسرده با SNT درمان شدند، جریان فعالیت عصبی در عرض یک هفته به جهت طبیعی تغییر کرد که همزمان با رفع افسردگی آنها بود.

کسانی که شدیدترین افسردگی را داشتند – و سیگنال‌های مغزی نادرست را داشتند – به احتمال زیاد از این درمان سود می‌برند.

ویلیامز گفت: «ما می‌توانیم این ناهنجاری‌های مکانی-زمانی را خنثی کنیم تا مغز افراد شبیه مغز افراد سالم و عادی به نظر برسد.

بیومارکر برای افسردگی

یکی از چالش های درمان افسردگی فقدان بینش نسبت به مکانیسم های بیولوژیکی آن بوده است. اگر بیمار تب داشته باشد، آزمایش‌های مختلفی وجود دارد – برای مثال برای عفونت باکتریایی یا ویروسی – که می‌تواند درمان مناسب را تعیین کند. اما برای یک بیمار مبتلا به افسردگی، هیچ آزمایش مشابهی وجود ندارد.

ویلیامز گفت: “این اولین بار در روانپزشکی است که این تغییر خاص در یک زیست شناسی – جریان سیگنال ها بین این دو منطقه مغز – تغییر در علائم بالینی را پیش بینی می کند.”

ویلیامز گفت: همه افراد مبتلا به افسردگی این جریان غیرطبیعی فعالیت عصبی را ندارند و ممکن است در موارد کمتر شدید افسردگی نادر باشد، اما می تواند به عنوان یک نشانگر زیستی مهم برای تریاژ درمان این اختلال عمل کند. او گفت: «داده‌های fMRI که امکان درمان دقیق با SNT را فراهم می‌کند، می‌تواند هم به‌عنوان نشانگر زیستی برای افسردگی و هم به‌عنوان روشی برای هدف‌گیری شخصی برای درمان علت اصلی آن مورد استفاده قرار گیرد.»

میترا می‌گوید: «وقتی به فردی مبتلا به افسردگی شدید مبتلا می‌شویم، می‌توانیم به دنبال این نشانگر زیستی بگردیم تا تصمیم بگیریم که چقدر احتمال دارد به درمان SNT پاسخ خوبی بدهد.

ریچل که بیش از چهار دهه تصویربرداری از مغز را مطالعه کرده است، می‌گوید: «تصویر شرایط رفتاری مانند افسردگی با تصویربرداری دشوار است، زیرا بر خلاف یک ضایعه آشکار مغزی، با ظرافت روابط بین بخش‌های مختلف مغز سروکار دارند.» این بسیار امیدوارکننده است که فناوری اکنون به پیچیدگی مشکلاتی که ما در تلاش برای درک آن هستیم نزدیک شده است.

محققان قصد دارند این مطالعه را در گروه بزرگتری از بیماران تکرار کنند. آنها همچنین امیدوارند که دیگران تکنیک تحلیلی خود را برای کشف سرنخ‌های بیشتری در مورد جهت فعالیت مغز پنهان در داده‌های fMRI اتخاذ کنند. میترا گفت: «تا زمانی که داده‌های fMRI تمیز خوبی داشته باشید، می‌توانید این ویژگی سیگنال‌ها را مطالعه کنید.