Trei căi neuronale asociate cu ameliorarea pe termen lung a depresiei rezistente la tratament. Studiu

Cercetătorii de la Mount Sinai au identificat trei căi de conexiune cerebrală asociate cu ameliorarea pe termen lung la pacienții cu depresie severă rezistentă la tratament, care au primit stimulare cerebrală profundă. Rezultatele arată că efectele acestei proceduri experimentale ar putea depinde de conexiunile neuronale activate, nu doar de poziția electrozilor implantați.

Studiul, publicat la 1 octombrie în revista American Journal of Psychiatry, a analizat cel mai mare grup de pacienți reunit până în prezent din mai multe cohorte independente care au beneficiat de stimulare cerebrală profundă a cingulatului subcalos (SCC-DBS).

Cercetătorii au identificat trei căi ale substanței albe asociate în mod constant cu ameliorarea susținută: fasciculul cingulum, forcepsul minor și căile fasciculului uncinat medial și ale tracturilor amigdalofugale ventrale.

Rezultatele susțin utilizarea hărților de conectivitate cerebrală pentru planificarea mai precisă a poziției electrozilor și pentru identificarea circuitelor neuronale activate în timpul tratamentului. Sunt necesare însă cercetări suplimentare pentru a stabili în ce măsură această abordare poate îmbunătăți rezultatele clinice.

Stimularea cerebrală profundă, investigată în depresia rezistentă la tratament

Depresia rezistentă la tratament este caracterizată prin persistența simptomelor în pofida terapiilor administrate. Pentru pacienții care nu obțin o ameliorare suficientă prin tratamentele convenționale, cercetătorii investighează noi abordări terapeutice, inclusiv stimularea cerebrală profundă.

Procedura presupune implantarea chirurgicală a unor electrozi care transmit impulsuri electrice controlate către circuite cerebrale implicate în reglarea dispoziției și în procesele asociate depresiei.

Una dintre dificultățile acestei metode este stabilirea poziției optime a electrozilor. Efectul stimulării nu se limitează la țesutul cerebral aflat în imediata apropiere a electrodului, deoarece impulsurile electrice pot influența și rețele neuronale conectate prin intermediul substanței albe.

Din acest motiv, electrozi implantați în poziții apropiate pot activa căi neuronale diferite și pot fi asociați cu rezultate clinice distincte.

Cercetări anterioare realizate de echipe de la Mount Sinai și Universitatea Emory au analizat legătura dintre aceste conexiuni și răspunsul la stimularea cerebrală profundă. Studiile publicate între 2014 și 2023 în revistele Biological Psychiatry, Molecular Psychiatry și Nature au contribuit la dezvoltarea unor metode de planificare a implantării electrozilor pe baza conectivității cerebrale.

Noua investigație a urmărit să stabilească dacă aceleași căi neuronale sunt asociate cu ameliorarea și în grupuri de pacienți tratați în centre de cercetare diferite.

Trei căi ale substanței albe, asociate cu rezultate susținute

Pentru analiză, echipa de cercetare a utilizat date din mai multe studii clinice, inclusiv studiul BROADEN și o cohortă de pacienți de la Universitatea din Toronto, unde a fost dezvoltată inițial stimularea cerebrală profundă a cingulatului subcalos.

Cercetătorii au combinat modele computerizate ale câmpurilor electrice generate de electrozii implantați cu hărți ale conectivității cerebrale. Astfel, au estimat căile neuronale atinse de stimulare și au comparat rezultatele între grupurile de pacienți.

Analiza a evidențiat o asociere constantă între ameliorarea susținută și activarea a trei căi:

-Fasciculul cingulum, o cale de substanță albă care conectează regiuni cerebrale implicate în procese cognitive și emoționale;

-Forcepsul minor, un ansamblu de fibre care conectează regiuni frontale ale celor două emisfere cerebrale;

-Fasciculul uncinat medial și căile amigdalofugale ventrale, implicate în conexiunile dintre regiuni cerebrale care participă la procesarea emoțiilor și la reglarea răspunsurilor afective.

O observație importantă a fost că, în toate centrele de cercetare analizate, pacienții care nu au răspuns la tratament după doi ani prezentau o lipsă a stimulării fasciculului cingulum stâng.

Studiul nu a evaluat dacă repoziționarea electrozilor pentru a activa această cale ar fi îmbunătățit simptomele pacienților respectivi. Prin urmare, rezultatul indică o asociere între tiparul de stimulare și răspunsul clinic, fără să demonstreze că modificarea poziției electrozilor ar determina, în mod necesar, o ameliorare.

Hărțile de conectivitate pot ghida poziționarea electrozilor

Cercetătorii susțin că identificarea regiunii cerebrale în care trebuie aplicată stimularea nu este suficientă. Este important și ca impulsurile electrice să ajungă la conexiunile neuronale asociate cu rezultatele urmărite.

„Acest studiu subliniază importanța țintirii chirurgicale individualizate pentru obținerea unor rezultate optime prin stimularea cerebrală profundă în cazul depresiei”, a declarat Helen Mayberg, profesor de neuroterapeutică la Mount Sinai și director fondator al Nash Family Center for Advanced Circuit Therapeutics.

Potrivit acesteia, poziționarea precisă a electrozilor și confirmarea activării țintei cerebrale reprezintă etape esențiale în studiile clinice controlate care evaluează tratamentele de neuromodulare.

Mayberg a precizat că cercetătorii trebuie să stabilească în continuare care pacienți au cele mai mari șanse să beneficieze de stimularea acestei ținte și să dezvolte metode imagistice care să permită selectarea tratamentului în funcție de particularitățile individuale.

La rândul său, Brian Kopell, director al Centrului pentru Neuromodulare de la Mount Sinai, a evidențiat importanța conexiunilor neuronale activate în timpul procedurii.

„Pentru o tulburare de rețea, cum ar fi depresia, milimetrii pot determina dacă stimularea ajunge la căile pe care intenționăm să le modulăm”, a explicat acesta. Potrivit cercetătorului, identificarea reproductibilă a acestor căi poate contribui la o planificare chirurgicală mai precisă și la înțelegerea diferențelor dintre rezultatele obținute de pacienți cu electrozi implantați în poziții asemănătoare.

Imagistica cerebrală individualizată, următoarea direcție de cercetare

Deși rezultatele indică importanța celor trei căi neuronale, poziția electrozilor nu este singurul factor care poate influența răspunsul la tratament. Cercetarea s-a concentrat asupra conexiunilor care ar trebui activate, însă sunt necesare studii suplimentare pentru a identifica pacienții care ar putea beneficia de stimularea cerebrală profundă și pentru a determina modul optim de ajustare a parametrilor electrici pe parcursul terapiei.

O limitare a analizei a fost disponibilitatea incompletă a imaginilor RMN de difuzie individuale. Aceste investigații pot furniza informații despre organizarea și integritatea substanței albe, contribuind la caracterizarea conexiunilor cerebrale ale fiecărui pacient.

În absența acestor date pentru toți participanții, o mare parte a analizei s-a bazat pe hărți generalizate ale conectivității cerebrale. În grupul de pacienți de la Emory, cercetătorii au comparat rezultatele obținute prin utilizarea hărților generalizate cu cele rezultate din analiza imaginilor individuale. Cele două abordări au produs constatări concordante în privința căilor identificate, fără a elimina însă necesitatea unor cercetări suplimentare.

Investigațiile viitoare vor analiza dacă informațiile despre integritatea substanței albe și conectivitatea funcțională pot contribui la selectarea pacienților, la poziționarea electrozilor și la personalizarea stimulării electrice.

Ki Sueng Choi, profesor asociat și responsabil de cercetarea imagistică la Centrul pentru Terapii cu Circuite Avansate de la Mount Sinai, a explicat că obiectivul următoarei etape este dezvoltarea unor modele care să permită adaptarea parametrilor de stimulare la particularitățile fiecărui pacient. Printre aceștia se numără amplitudinea, frecvența și durata impulsurilor electrice. Prin corelarea informațiilor imagistice cu datele clinice, cercetătorii urmăresc să înțeleagă mai bine diferențele dintre pacienții care obțin o ameliorare susținută și cei care nu răspund la tratament.

Rezultatele oferă informații suplimentare despre circuitele cerebrale asociate cu răspunsul la stimularea cerebrală profundă în depresia rezistentă la tratament. Eficiența abordărilor bazate pe conectivitatea individuală și capacitatea lor de a îmbunătăți rezultatele clinice trebuie evaluate în cercetări ulterioare.