מדענים חשפו חתימה עצבית ייחודית לדיכאון

מחקר חדש זיהה פעילות בתדירות בטא בקליפת המוח הקדמית של המוח כמפתח לאופן שבו התגמולים משפיעים על ההתנהגות, ומקשרים אותה לטיפולים חדשים פוטנציאליים לאנהדוניה בדיכאון.

כפי שהורים, מורים ובעלי חיות מחמד יכולים להעיד, לתגמולים יש תפקיד משמעותי בעיצוב התנהגויות אצל בני אדם ובעלי חיים כאחד. תגמולים, בין אם בצורת פינוקים אכילים, מתנות, דברי הערכה, שבח, תהילה או הטבות כספיות, משמשים חיזוק חיובי להתנהגויות הקשורות. המתאם הזה בין תגמולים לבחירות עתידיות היה פרדיגמה מבוססת היטב במחקר מדעי המוח כבר למעלה ממאה שנה. עם זאת, התהליכים העצביים העומדים בבסיס התופעה הזו – במיוחד האופן שבו המוח מקודד, זוכר ומתרגם את רמזי התגמול להתנהגויות עתידיות רצויות – נותרים ברובם בלתי ידועים.

מחקר שנערך לאחרונה בהובלת ד"ר סאמיר שת, פרופסור וסגן יו"ר מחקר במחלקה לנוירוכירורגיה במכללת ביילור לרפואה, מנהלת מעבדות הקרן למחקר נוירולוגיה ילדים גורדון ומרי קין וחוקר במכון המחקר הנוירולוגי של יאן ודן דאנקן (Duncan NRI) בבית החולים לילדים בטקסס, זיהה פעילות עצבית בתדירות בטא בקליפת המוח הקדמית (ACC) של האונה הקדמית של המוח כחתימה העצבית המרכזית העומדת בבסיס התהליכים הקשורים לזיהוי תגמולים וקביעת בחירות עוקבות, ובכך לעצב התנהגויות עתידיות.

יתר על כן, המחקר, שפורסם ב תקשורת טבעמדווח כי חתימה עצבית זו השתנתה בחולים עם דיכאון, מה שפותח אפשרות מרגשת להשתמש באותות עצביים אלה כסמן ביולוגי חדש וכדרך חדשנית פוטנציאלית לטיפול.

אנהדוניה היא סימפטום קרדינלי של דיכאון ומצבים פסיכיאטריים אחרים

בני אדם מפיקים הנאה באמצעות פעילויות פיזיות או נפשיות שונות, חוויות חושיות ואינטראקציות עם בני משפחה וחברים. עם זאת, אנשים עם דיכאון חווים לעתים קרובות תחושות של חוסר תקווה, עצב או ייאוש לתקופות ממושכות עקב התנתקות ואנהדוניה – מונח רפואי שמשמעותו אובדן היכולת לחוש שמחה או שביעות רצון בפעילויות ובדברים שפעם מצאו מהנים, כולם. יש השפעה שלילית עמוקה על איכות חייהם.

אנהדוניה קשורה גם להפרעות פסיכיאטריות ונוירולוגיות אחרות כמו סכיזופרניה והפרעה דו קוטבית, הפרעת שימוש בסמים, חרדה ומחלת פרקינסון. תרופות נוגדות דיכאון מסורתיות וטיפולים סטנדרטיים לרוב לא מצליחים לתת מענה מספק לתסמין זה אצל אנשים עם דיכאון עמיד לטיפול חמור ומצבים אחרים. הבנה טובה יותר של אנהדוניה יכולה להנחות את הפיתוח של טיפולים ממוקדים ויעילים יותר לדיכאון ולמצבים נלווים.

תגובת הטיית התגמול מווסתת על ידי פעילות בטא באונה המצחית

כדי לזהות את הבסיס העצבי הבסיסי לאנהדוניה, שת והצוות תיעדו וניתחו פעילות עצבית מארבעה אזורי מוח של 15 חולים עם אפילפסיה עמידה לתרופות שעברו ניטור פולשני כדי לאתר את האזור שממנו מקור ההתקפים שלהם.

בזמן שהפעילות המוחית שלהם הייתה במעקב, חולים אלה ביצעו משימת אפליה תפיסתית הנקראת משימת התגמול ההסתברותית (PRT), משימה התנהגותית מאומתת היטב המודדת אנהדוניה באופן אובייקטיבי על ידי צפייה בשינויים עדינים בהתנהגות הקשורה לתגמול.

"מצאנו שההקצאה הלא שוויונית של תגמול בין שתי תגובות נכונות במשימה זו יצרה הטיית תגובה כלפי הגירוי המתוגמל בתדירות גבוהה יותר", אמר המחבר הראשי ד"ר Jiayang Xiao, שביצע את המחקר הזה כסטודנט לתואר שני במעבדת Sheth. "מצאנו שבהתבסס על משוב, רוב האנשים שינו את התגובות הבאות שלהם כדי לעשות בחירות שסביר להניח שתקבלו תגמול, ללא קשר ל דיוק מהתשובות שלהם".

יתרה מכך, הם מצאו אות ספציפי – תנודות עצביות בטווח תדר הבטא – שמקורו בקליפת המוח הקדמית (ACC) באונה הקדמית של המוח, הראו מתאם חזק וחיובי באופן עקבי עם התנהגות הטיית התגמול ועקבו מקרוב עם קבלת תגמולים וערכם. יתרה מכך, הם מצאו שאזור מוח ספציפי זה עסק בהערכת גירויים ותוצאות כאחד, ויכול להיות שפועל כצומת קריטי עם מנגנון משותף להערכת תגמול.

"המחקר שלנו התייחס לשאלה בסיסית ארוכת שנים במדעי המוח – איזה אזור ואות ספציפיים במוח מווסתים את תגובת הטיית התגמול הקלאסית, שדוגמה מפורסמת לה היא ההתניה הפבלובית שבה כלבים למדו לקשר את צליל פעמון מצלצל לאוכל", אמר. מחבר בכיר שותף ד"ר בנג'מין היידן, פרופסור לנוירוכירורגיה בביילור.

תגובת הטיית התגמול משתנה בחולים עם דיכאון עמיד לטיפול

לאחר מכן, Sheth וצוותו ערכו את ה-PRT בארבעה אנשים עם דיכאון עמיד לטיפול חמור. הם גילו שעיבוד התגמול ב-ACC השתנה בקבוצה זו. אנשים אלה לא הפגינו את התגובה ההתנהגותית האופיינית של העדפת בחירות שמתוגמלות בתדירות גבוהה יותר. תצפית זו מעידה על היעדר ציפייה מכוונת תגמול וכי הבחירות שלהם היו פחות מונעות ממשוב על תגמול. בהתאם לשינוי זה בהתנהגות הטיית תגמול, פעילות הבטא באזור ACC הופחתה ועיכבה אצל אנשים אלו.

"במחקר זה, זיהינו פעילות בטא ב-ACC כסמן ביולוגי פוטנציאלי לאנהדוניה", אמר שת, גם יו"ר מקנייר מלומד וקרן קולן ב-Baylor. "לסמן ביולוגי כזה יכול להיות יתרונות פוטנציאליים רבים, כולל שיפור האבחון וניטור תסמינים של חולים עם דיכאון חמור ומצבים פסיכיאטריים אחרים הקשורים לאנהדוניה. יתרה מכך, הממצאים שלנו מציגים אפשרות מרגשת שאפנון של פעילות ACC בטא עשוי להיות טיפול יעיל באנהדוניה, השערה שאנו מתכננים לבדוק בניסויים קליניים עתידיים."

ההתקדמות הנוירוטכנולוגית של מחקר זה התקדמה בקצב שלא היה אפשרי בעבר, בין השאר בשל מימון על ידי המכונים הלאומיים לבריאות חקר המוח באמצעות יוזמת נוירוטכנולוגיות חדשניות, או יוזמת BRAIN.

"מחקר זה מדגים כיצד למחקר במימון BRAIN כבר יש השפעה במרפאה כיום", אמר ד"ר ג'ון נגאי, מנהל יוזמת NIH BRAIN. "החידושים באיסוף נתונים וגירוי מוחי עמוק אינדיבידואלי שהוכח במחקר זה עשויים לאפשר דור חדש של טיפולים מדויקים."

מחקר זה נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות על ידי מספרי הפרס UH3 NS103549, K01 MH116364, R21 NS104953, UH3 NS100549 ו-R01 MH114854; והמכון הרפואי מקנייר בקרן רוברט וג'ניס מקנייר. החוקרים מבקשים להודות גם לקרן קאלן, למכון המחקר הנוירולוגי של יאן ודן דאנקן ולמעבדות הקרן לחקר נוירולוגיה ילדים של גורדון ומרי קיין בבית החולים לילדים בטקסס.