Överaktivitet i hjärnans subgenuella främre cingulära cortex är sannolikt en orsak till depression och ångest. ESB Professional / Shutterstock
Även om depression och ångest påverka miljontals människor över hela världen finns det fortfarande mycket vi inte vet om dem. I själva verket förstår vi fortfarande inte helt vilka hjärnregioner som är involverade i depression och ångest, och hur de skiljer sig mellan människor med olika symtom. Att förstå hur eller varför dessa skillnader uppstår är grundläggande för att utveckla bättre behandlingar.
Hittills vet vi att den delen av hjärnans främre lob, den prefrontala cortex, visar ofta aktivitet förändras hos personer med depression och ångest. Delar som är involverade i kognition och reglering av känslor är underaktiva, medan andra delar som är involverade i känslegenerering och inre kroppsfunktioner är överaktiva.
En nyckelregion som visat sig vara överaktiv hos personer med depression och ångest är den subgenuella främre cingulära cortexen (sgACC), som anses vara involverad i emotionella svar. Men neuroimaging-studier visar bara korrelation och berättar inte för oss att överaktiviteten orsakar något av symtomen. Men vår nya forskning har funnit överaktivering av sgACC inducerar symtom på depression och ångest, vilket belyser orsakssamband.
För vår studie använde vi marmoseter (en typ av primater) eftersom deras hjärna liknar människans hjärna. Vi fann att överaktivitet i denna region orsakar flera viktiga funktioner i humör och ångest, särskilt hur reaktiva de är mot hot. Deras reaktion på hot är viktig eftersom patienter med depression och ångest tenderar att uppfatta och reagera på situationer mer negativt.
För att överaktivera sgACC implanterade vi små ihåliga rör - kallade kanyler - i marmosetshjärnan. Vi infunderade sedan små mängder av ett läkemedel i sgACC för att öka excitabilitet utan att skada eller störa funktionen i andra hjärnregioner. Vi implanterade också en liten trådlös enhet i en artär för att mäta blodtryck och hjärtfrekvens.
Men innan vi överaktiverade sgACC, tränade vi marmosetarna för att associera en specifik ton med närvaron av en gummislang, som marmosets finner hotande. Efter att ha lärt sig denna förening visade marmosetterna rädsla och hade högre blodtryck när de hörde tonen. Vi presenterade sedan tonen utan ormen för att bryta denna förening. Detta gjorde det möjligt för oss att mäta hur snabbt marmoseterna kunde dämpa deras rädsla med och utan sgACC-överaktivering.
Utan överaktivering reglerade marmosets gradvis deras hotsvar inom några minuter när de hörde tonen utan ormen. Men efter överaktivering av sgACC uppvisade marmosets fruktade beteende och högre blodtryck under mycket längre tid. De förblev också oroliga över andra typer av hot (i form av en okänd människa). Denna reaktion visade att de inte längre kunde dämpa sina hotssvar. Att inte kunna reglera känslor syns också hos många patienter med ångest och depression.
Dessa resultat bygger på våra tidigare arbete som visade överaktivitet av sgACC minskar förväntan och motivation för belöningar, vilket speglar anhedonia (oförmåga att känna nöje) sett i depression. Detta tyder på att sgACC-överaktivitet kan orsaka två av de centrala symtomen som ses i depression - negativa känslor (inklusive ångest) och brist på nöje.
Hjärtsjukdom och depression
En annan enastående fråga är varför människor med depression också har ökad risk för hjärtsjukdom. Även om det utan tvekan finns livsstils- och socioekonomiska faktorer som kopplar samman hjärtsjukdomar och depression, ville vi testa om sgACC-överaktivitet i sig kunde störa kardiovaskulär funktion. Vi trodde att denna region kan vara viktig eftersom den är ansluten till hjärnstammen, som reglerar vår hjärtfrekvens och vårt blodtryck.
Vi fann att sgACC-överaktivitet inte bara överdrev marmosets blodtrycksrespons mot hot, det ökade också hjärtfrekvensen och minskade hjärtfrekvensvariationen även i vila. Pulsvariationer är ett viktigt mått på hur snabbt hjärtat kan anpassa sig till förändringar i miljön, särskilt ledtrådar som förutsäger belöning eller bestraffning.
Dessa förändringar speglar en del av hjärtfunktionen som ses i depression och ångest. Den förhöjda hjärtfrekvensen och den minskade variationen i hjärtfrekvensen antyder att överaktivitet i sgACC främjar kroppens ”kamp-eller-flyg-respons”, som - om det varar under långa tidsperioder - sätter hjärtat under extra belastning och kan förklara ökad förekomst av hjärtsjukdom.
Behandlingssvar
Vi använde också hjärnavbildning för att undersöka andra regioner som drabbats av sgACC-överaktivitet i hotande situationer. Vi såg ökad aktivitet i två viktiga delar av hjärnans stressnätverk, amygdala och hypotalamus. Däremot sågs minskad aktivitet i delar av den laterala prefrontala cortexen, som reglerar emotionella reaktioner och är underaktiv vid depression. Dessa förändringar skilde sig mycket från de som sågs efter överaktivering under en givande situation.
Att veta dessa skillnader kan vara nyckeln till att vi förstår vilka behandlingar som är mest effektiva beroende på de symtom som en patient uppvisar. Detta fick oss sedan att undersöka varför vissa svarar på antidepressiva medel medan andra inte gör det. Den vanligaste typen av antidepressiva medel är selektiva serotoninåterupptagshämmare (SSRI). Men upp till en tredjedel av människor som tar antidepressiva är behandlingsresistenta - vilket innebär att de inte svarar på dem. Nya behandlingar behövs omedelbart för dessa människor.
Ketamin har visat ett löfte när det gäller att framgångsrikt behandla personer med behandlingsresistent depression - och agerar inom några timmar för att lindra symtomen. Tidigare hade vi visat ketamin effektivt behandlat anhedonia efter att sgACC hade överaktiverats.
Men i vår senaste studie fann vi att ketamin inte kunde förbättra de förhöjda ångestliknande svaren som marmosets visade gentemot den okända människan. Detta visar oss olika depression och ångestsymtom reagerar olika på olika typer av antidepressiva medel eller behandlingar. Å ena sidan vändes anhedonia av ketamin, medan ångest inte var det.
Men överaktivering av sgACC är sannolikt bara en underliggande orsak till depression och ångest. Andra kan ha förändrat aktivitet i olika regioner i prefrontal cortex, vilket också är kopplad till ångest. Det finns fortfarande en lång väg att gå innan vi har identifierat de olika orsakerna till depression och ångest och vilka behandlingar som kan förbättra dem. Men vår forskning visar att för vissa kan inriktning på sgACC-överaktivitet vara nyckeln till att behandla deras symtom.
Om författarna
Laith Alexander, Academic Foundation Doctor, University of Cambridge; Angela Charlotte Roberts, Professor i beteendevetenskap, University of Cambridgeoch Kristet trä, Postdoktoral forskningsassistent, fysiologi och farmakologi, University of Cambridge
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Atomiska vanor: Ett enkelt och bevisat sätt att bygga goda vanor och bryta dåliga
av James Clear
Atomic Habits ger praktiska råd för att utveckla goda vanor och bryta dåliga, baserat på vetenskaplig forskning om beteendeförändring.
Klicka för mer info eller för att beställa
De fyra tendenserna: de oumbärliga personlighetsprofilerna som avslöjar hur du kan göra ditt liv bättre (och andra människors liv bättre också)
av Gretchen Rubin
De fyra tendenserna identifierar fyra personlighetstyper och förklarar hur förståelse av dina egna tendenser kan hjälpa dig att förbättra dina relationer, arbetsvanor och din totala lycka.
Klicka för mer info eller för att beställa
Tänk igen: Kraften att veta vad du inte vet
av Adam Grant
Think Again utforskar hur människor kan ändra sina åsikter och attityder, och erbjuder strategier för att förbättra kritiskt tänkande och beslutsfattande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Kroppen behåller poängen: hjärna, sinne och kropp i läkning av trauma
av Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score diskuterar sambandet mellan trauma och fysisk hälsa och ger insikter om hur trauma kan behandlas och läkas.
Klicka för mer info eller för att beställa
The Psychology of Money: Tidlösa lektioner om rikedom, girighet och lycka
av Morgan Housel
The Psychology of Money undersöker hur våra attityder och beteenden kring pengar kan forma vår ekonomiska framgång och övergripande välbefinnande.
