Signaux en aval trouvés dans les circuits cérébraux régulant la dépression

Comprendre et traiter la dépression, une maladie mentale potentiellement débilitante qui touche des millions de personnes dans le monde, reste une priorité pour les chercheurs en neurosciences. Par exemple, le trouble dépressif majeur (TDM) touche environ 33 millions de personnes, soit environ 5 % de la population adulte mondiale.

La régulation des émotions est une fonction cérébrale importante qui permet la suppression des émotions et des états dépressifs et est considérée comme l'un des mécanismes de protection dans le TDM. Cependant, les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent la manière dont le cerveau régule les états dépressifs restent encore flous.

Pour explorer cette question, une étude récente menée par Satoko Amemori et Ken-ichi Amemori et publiée dans Nature Communications a examiné comment des circuits cérébraux spécifiques régulent les réponses émotionnelles en fournissant de nouvelles preuves sur les bases neuronales de la dépression.

Dans cette étude, les chercheurs se sont concentrés sur le cortex préfrontal dorsolatéral (dlPFC), connu depuis longtemps pour son rôle dans la régulation des émotions. Les chercheurs ont examiné comment le signal du dlPFC change dans la dépression et ont identifié le mécanisme par lequel le dlPFC régule le réseau cingulostriatal.

Démêler les mécanismes neuronaux qui sous-tendent le comportement dépressif chez les primates pourrait jeter les bases du développement de nouvelles approches thérapeutiques ciblant des circuits cérébraux spécifiques.

L'étude a examiné ce que l'on appelle « l'influence descendante » du dlPFC sur le réseau cingulostriatal lié à la dépression dans le contexte de la régulation émotionnelle. Les scientifiques ont également examiné comment ces circuits influencent la prise de décision et les réactions émotionnelles.

À l'aide de techniques de microstimulation, les chercheurs ont modifié l'activité neuronale du cortex cingulaire antérieur sous-génuel (sgACC) chez des singes rhésus (Macaca mulatta) et ont pu induire expérimentalement une prise de décision pessimiste et des états dépressifs.

Au cours de ces expériences de stimulation, les chercheurs ont également enregistré des potentiels de champ local (LFP) pour analyser l'influence descendante du dlPFC sur le réseau cingulostriatal.

Ils ont découvert que la prise de décision pessimiste induite expérimentalement s'accompagnait d'une diminution de l'influence descendante du dlPFC sur les régions cingulostriatales.

Cette découverte suggère que la perturbation du signal descendant de la cognition à l'émotion peut conduire à une prise de décision pessimiste, ce qui est une caractéristique du TDM.

L'une des principales conclusions de l'étude était le rôle des oscillations bêta dans les circuits frontostriataux. Les oscillations bêta ont longtemps été associées au contrôle moteur et à l'attention, et plus récemment, elles ont également été associées à des fonctions cognitives telles que la mémoire de travail.

Dans cette nouvelle étude, une microstimulation dépressive efficace du sgACC a diminué l'ampleur des oscillations bêta codant pour des variables positives associées à la prise de décision.

Stim : microstimulation, dlPFC : cortex préfrontal dorsolatéral, pACC : cortex cingulaire antérieur prégénuel, sgACC : cortex cingulaire antérieur sous-génuel.
Source : Communications Nature (2024). DOI : 10.1038/s41467-024-48375-1

Cette diminution des oscillations bêta est importante car elle indique un lien entre l'activité sgACC et les biais de négativité dans la prise de décision, fournissant ainsi un mécanisme potentiel sur la façon dont le cerveau traite les valeurs positives et négatives.

L'étude a également examiné les interactions entre les régions au sein du réseau frontocingulo-striatal. En examinant des facteurs tels que la cohérence et la causalité de Granger (un test statistique permettant de déterminer si une variable peut être décrite de manière significative comme une variable dépendante), les chercheurs ont découvert qu'une microstimulation sgACC efficace modifiait ces interactions, reflétant l'implication du réseau dans le processus de prise de décision. /p>

Ils ont découvert que « l'influence descendante » du dlPFC sur le réseau cingulostriatal était codée par l'oscillation bêta de la LFP, et qu'une diminution de l'influence descendante était associée à un état dépressif induit expérimentalement.

Ces résultats mettent en évidence le rôle important de ce réseau dans la régulation des émotions et la prise de décision, et comment son dysfonctionnement peut conduire à un comportement dépressif.

Cette étude fournit des informations précieuses sur les bases neuronales de la dépression, en soulignant le rôle de circuits cérébraux spécifiques dans la régulation des réponses émotionnelles. Surtout, l'étude a établi un modèle de dépression chez les primates et a montré que les circuits frontocingulo-striataux sont impliqués dans la régulation du système limbique par le biais d'oscillations bêta.

Il est important de noter que les chercheurs ont pu démontrer que les singes présentent un comportement dépressif en l'absence de cette régulation. En révélant les mécanismes sous-jacents au comportement dépressif chez les primates, cette recherche ouvre de nouvelles voies pour développer des traitements plus efficaces contre le TDM.