La mayoría de nosotros hemos tenido momentos en los que nos sentimos deprimidos, tal vez no podemos dejar de pensar en nuestros peores errores o en nuestros recuerdos más embarazosos, pero para algunos, estos estados de mal humor pueden ser implacables e incluso debilitantes.Ahora, una nueva investigación de la Universidad de California en San Francisco ha identificado un patrón común de actividad cerebral que puede estar detrás de esos sentimientos de bajo humor, particularmente en personas que tienen tendencia a la ansiedad. La red recién descubierta es un avance significativo en la investigación sobre la neurobiología deestado de ánimo, y podría servir como un biomarcador para ayudar a los científicos a desarrollar nuevas terapias para ayudar a las personas con trastornos del estado de ánimo como la depresión.
La mayoría de las investigaciones del cerebro humano sobre los trastornos del estado de ánimo se han basado en estudios en los que los participantes se acuestan en un escáner de resonancia magnética funcional y miran imágenes perturbadoras o escuchan historias tristes. Estos estudios han ayudado a los científicos a identificar áreas del cerebro asociadas con la emoción en personas sanas y deprimidas, perono revelan mucho acerca de las fluctuaciones naturales del estado de ánimo que experimentan las personas en el transcurso de un día ni proporcionan información sobre los mecanismos reales de la actividad cerebral que subyace al estado de ánimo.
Investigación recientemente publicada por el neurocirujano y neurocientífico de UCSF Health, Edward Chang, MD, y el psiquiatra y neurocientífico Vikaas Sohal, MD, PhD, ambos miembros del Instituto de Neurociencias UCSF Weill y el recientemente lanzado Centro de Dolores de Familia UCSF Dolby -ha comenzado a llenar estos vacíos en nuestra comprensión de la neurociencia del estado de ánimo al registrar continuamente la actividad cerebral durante una semana o más en voluntarios humanos y al vincular sus cambios de humor diarios con patrones específicos de actividad cerebral.
El nuevo estudio, que aparece en línea en Celda el 8 de noviembre de 2018 - fue financiado por el programa de Neurotecnología basada en sistemas para terapias emergentes SUBNETS de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa DARPA. Lanzado en 2014 bajo los auspicios de la Iniciativa BRAIN de la Casa Blanca, este multi-institucional proyecto colaborativo busca mejorar la comprensión de los circuitos cerebrales subyacentes a las condiciones neuropsiquiátricas como la depresión y la ansiedad, y desarrollar tecnología novedosa para tratar estos trastornos cerebrales incapacitantes.
"Es notable que podamos ver los sustratos neuronales reales del estado de ánimo humano directamente desde el cerebro", dijo Chang. "Los hallazgos tienen implicaciones científicas para nuestra comprensión de cómo las regiones específicas del cerebro contribuyen a los trastornos del estado de ánimo, pero también son prácticosimplicaciones para identificar biomarcadores que podrían usarse para la nueva tecnología diseñada para tratar estos trastornos, que es una prioridad importante de nuestro esfuerzo de SUBNETS ".
Los investigadores reclutaron a 21 pacientes voluntarios con epilepsia a los que se les habían implantado de 40 a 70 electrodos en la superficie del cerebro y en estructuras más profundas del cerebro como parte de la preparación estándar para la cirugía para eliminar el tejido cerebral que causa las convulsiones. Los investigadores registraron un amplio rangode la actividad cerebral en estos pacientes en el transcurso de siete a 10 días, particularmente enfocándose en ciertas estructuras cerebrales profundas que se han implicado previamente en la regulación del estado de ánimo. Mientras tanto, los pacientes registraron regularmente su estado de ánimo durante todo el día con un software basado en tabletas.
Luego, los investigadores utilizaron algoritmos computacionales para hacer coincidir los patrones de actividad cerebral con los cambios en el estado de ánimo de los pacientes. Estos nuevos algoritmos fueron desarrollados por el autor principal, Lowry Kirkby, PhD, investigador postdoctoral en el laboratorio de Sohal, y Francisco Luongo,PhD, un ex alumno reciente del Programa de Posgrado en Neurociencia de la UCSF.
Para evitar sesgar su análisis al inicio, el equipo no examinó las encuestas de estado de ánimo de inmediato. En cambio, primero analizó las grabaciones a largo plazo de la actividad cerebral en cada participante para identificar las llamadas redes de coherencia intrínseca ICNLos ICN son grupos de regiones cerebrales cuyos patrones de actividad fluctúan regularmente juntos en una frecuencia común como los miembros de una banda universitaria, marchando a la par. Esta sincronización se usó como una pista sobre las regiones cerebrales que se comunican entre sí de maneras potencialmente importantes.
Luego, para comparar los resultados entre los cerebros únicos y las distintas ubicaciones de electrodos de los 21 participantes de la investigación, los investigadores mapearon los ICN de cada sujeto en diagramas de conectividad neural. Al comparar estos registros estandarizados de actividad de red entre los sujetos, se revelaron varias "camarillas": grupos deregiones cerebrales que se sincronizaron repetidamente a frecuencias específicas y, por lo tanto, es probable que representen redes cerebrales funcionales.
Una camarilla de este tipo fue muy activa y coordinada en 13 participantes en la investigación, todos los cuales también obtuvieron un puntaje alto en una evaluación psicológica de la ansiedad basal realizada antes del inicio del estudio. En estos mismos individuos, los cambios en la actividad de este cerebrola red también estaba altamente correlacionada con episodios cotidianos de estado de ánimo bajo o deprimido. Esta red relacionada con el estado de ánimo se caracterizó por las llamadas ondas beta, oscilaciones sincronizadas entre 13 y 30 ciclos por segundo, en el hipocampo y la amígdala,dos regiones cerebrales profundas que durante mucho tiempo se han vinculado, respectivamente, a la memoria y a la emoción negativa.
Sohal dijo que el equipo de investigación al principio se sorprendió por la claridad del hallazgo. "Nos sorprendió bastante identificar una sola señal que explicara casi por completo episodios de depresión en un grupo tan grande de personas", dijo Sohal."Encontrar un biomarcador tan poderosamente informativo fue más de lo que esperábamos en esta etapa del proyecto".
Sorprendentemente, este poderoso vínculo entre las ondas beta asociadas al estado de ánimo en la amígdala y el hipocampo estaba completamente ausente de otros ocho participantes de la investigación, todos los cuales tenían una ansiedad preexistente comparativamente baja, lo que sugiere nuevas preguntas sobre cómo los cerebros de las personas propensas a la ansiedad puedendifieren de los demás en cómo procesan las situaciones emocionales.
"Según lo que sabemos sobre estas estructuras cerebrales, esto sugiere que las interacciones entre la amígdala y el hipocampo podrían estar vinculadas a recordar recuerdos emocionales, y que esta vía es particularmente fuerte en personas con altos niveles de ansiedad, cuyo estado de ánimo podría ser entoncesfuertemente influenciado por recordar recuerdos cargados de emociones ", dijo Sohal." Tendremos que investigar más esa hipótesis, pero como psiquiatra es profundamente satisfactorio poder comenzar a proporcionar un marco conceptual a los pacientes para ayudarlos a comprender a qué se dirigen.cuando se sienten deprimidos "
Tanto Chang como Sohal enfatizaron que el apoyo del Instituto Weill y el Centro Dolby es fundamental para el éxito futuro de este proyecto y para el trabajo continuo necesario para validar los hallazgos y desarrollar posibles aplicaciones terapéuticas.
"Las familias Dolby y Weill han reconocido una oportunidad especial para derribar muros entre psiquiatría, neurología y neurocirugía para llenar los vacíos en nuestro conocimiento sobre cómo se procesa el estado de ánimo en el cerebro y avanzar hacia nuevas terapias biológicas paratrastornos del estado de ánimo ", dijo Chang.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Francisco . Original escrito por Nicholas Weiler. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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