Într-un laborator de la Universitatea Stanford, un șoarece dă semne de depresie. De aproximativ 10 săptămâni a trecut printr-o serie de neajunsuri începând cu lipsa de hrană sau apă și terminând cu somnul neregulat. Acum motivația sa este scăzută...
În cadrul a două experimente pe șoareci s-au anulat simptomele depresiei, dar în moduri total opuse.
Când este apucat de coadă, face foarte puține eforturi de a scăpa și nu mai încearcă să exploreze noi teritorii. Este mai puțin doritor să guste dintr-un lichid dulce – un semn că este mai puțin interesat de activitățile care îi erau în mod normal plăcute. Niciodată nu este ușor de evaluat sănătatea mentală a unui animal, dar acest șoarece prezintă în mod evident unele dintre simptomele clasice ale depresiei. Însă nu pentru mult timp.
Înainte de acest experiment, Kay Tye și Julie Mirzabekov au intervenit asupra șoarecelui, astfel încât un flesh de lumină poate activa o mică parte a creierului său, zona tegmentală ventrală (ZTV), din partea de jos a creierului, aproape de linia mediană. O explozie de lumină și comportamentul șoarecelui se schimbă aproape instantaneu. El se luptă când este ridicat în aer, explorează zone deschise și își recapătă gustul pentru dulce. Odată cu strălucirea luminii, simptomele depresiei dispar.
Dar în cealaltă parte a Statelor Unite, la Școala de Medicină din Mount Sinai, Chaudhury Dipesh și Jessica Walsh fac același lucru obținând un efect complet diferit. Șoarecii lor au fost modificați în mod similar în așa fel încât lumina poate acționa asupra neuronilor ZVT ai acestora. Numai că aceste rozătoare au fost supuse unei forme mai scurte însă mai intense de stres – timp de 10 zile au fost plasate în cuști împreună cu rivali agresivi și dominatori. Ca urmare a atacurilor suferite, unii dintre șoareci au căpătat simptome depresive. Alții s-au dovedit a fi mai rezistenți. Dar când Chaudhury și Walsh au acționat cu lumină asupra ZVT –ului acestor șoareci, cei care se dovediseră mai puternici au devenit cei mai sensibili.
Ambele studii au folosit aceleași metode de acționare prin lumină asupra neuronilor în aceeași zonă a creierului... și au obținut efecte complet diferite. În experimentul Tye și Mirzabekov, șoarecii deprimați și-au reluat comportamentul normal. În cel al lui Chaudhury și Walsh, cei mai rezistenți șoareci au arătat cele mai mari semne de depresie.
Mai multe drumuri duc la depresie
Ambele echipe sunt de părere că rezultatele aparent contradictorii ale celor două experimente se datorează tipurilor diferite de stres la care au fost supuse rozătoarele. Șoarecii lui Tye au trecut printr-un stres cronic slab, asemănător celui trăit de un om care simte nesiguranță la locul de muncă. Șoarecii din experimentul Chaudhury/Walsh s-au confruntat cu o înfrângere socială gravă pentru o perioadă mai scurtă de timp, asemănătoare cu sentimentele prin care trece o persoană care a fost victima unui jaf. Aceste experiențe contrastante pot influența aceleași părți ale creierului, dar o fac în moduri diferite. ”Fiecare are propria sa istorie de viață și trece prin diverse stresuri sau traume”, a spus Ming-Hu Han, coordonatorul celui de al doilea studiu. ”Tocmai de aceea dacă comparăm simptomele de depresie manifestate de două persoane, acestea vor fi diferite.”
Aceste rezultate subliniază caracterul complicat al depresiei. Ea are multe cauze posibile care ar putea acționa asupra creierului în moduri opuse, chiar dacă influențează aceeași zonă a acestuia, producând o constelație de simptome asemănătoare.
Acest lucru ar putea explica, de asemenea, de ce nu există un singur tip de tratament al depresiei. ”Chiar și cele mai eficiente medicamente acționează ca un subansamblu, iar anumite tratamente funcționează minunat pentru unii pacienți, în timp ce pot înrăutăți situația pentru alții,” este de părere Tye, care acum își conduce propriul ei laborator la Institutul de Tehnologie din Massachussetts. Cercetarea cu privire la antidepresive, este, ei bine.... un pic cam deprimantă. În ciuda unei istorii de cinci decenii, s-au făcut foarte puține progrese în ultimii zece ani în acest domeniu. ”În timpul primei jumătăți a secolului trecut nu s-a înregistrat niciun progres cu adevărat inovator” a declarat Gal Yadid de la Universitatea Bar-Ilan din Israel.
Însă noile cercetări, deși au fost efectuate pe șoareci, oferă multe indicii care ar putea conduce la elaborarea unor noi tratamente. Ele identifică acele părți ale creierului care sunt implicate în simptomele depresiei, arătând că este posibil ca aceste simptome să poată fi anulate foarte repede și ne oferă mai multe detalii despre substanțele chimice care sunt implicate în procesul depresiei.
Cele mai multe dintre actualele antidepresive aflate ”pe val”, precum Prozac, cresc nivelul serotoninei, pe baza prezumției că nivelurile scăzute ale acesteia duc la depresie. Dar această ipoteză nu poate fi confirmată în totalitate. Mai întâi pentru că medicamentul nu funcționează pentru toată lumea. Iar când se dovedește oarecum eficient, poate dura luni de zile până la obținerea unui efect. Dacă aceste medicamente ar impulsiona cu adevărat creșterea nivelului de serotonină, ele ar trebui să își facă efectul în doar câteva ore. Dar după cum se prezintă situația la ora actuală, se pare că de fapt acționează în mod indirect.
Se poate și mai bine de atât. Cercetările efectuate cu implantarea unui dispozitiv electric pentru stimularea creierului, au arătat că simptomele de depresie pot fi anulate foarte repede. Același lucru se întâmplă și prin administrarea unor medicamente, precum ketamina, deși aceasta are efecte secundare grave. Deci, este clar că este posibil să se producă foarte repede un efect antidepresiv în creier, este doar vorba de a acționa asupra circuitelor potrivite. Pe baza celor două noi studii, se pare că aceste circuite rezidă în ZTV și în special în conexiunile sale cu nucleul accumbens (NA) aflat în apropiere.
Dopamina intră în scenă
ZVT este un punct central pentru neuronii care secretă dopamina, o altă substanță chimică a creierului, care este implicată în sentimente de recompensă. Dopamina este un actor relativ nou în cercetarea depresiei. Pe parcursul ultimului deceniu, diverse grupuri au manipulat neuronii dopaminergici de conectare ZVT și NA, producând simptome de depresie la șoareci.
Echipele de cercetare Tye și Chaudhury au procedat în același fel, dar cu mult mai multă precizie decât oricare dintre predecesorii lor. Atuul lor a fost o tehnică denumită optogenetică, prin care neuronilor li se implantează proteine sensibile la lumină care fac posibil controlul acestora prin fibre optice. Cu ajutorul acestor proteine, oamenii de știință pot porni și opri neuronii prin intermediul diferitelor culori ale luminii. Ei pot viza anumite părți ale creierului, sau anumite tipuri de celule. Astfel ei pot investiga creierul așa cum nu s-a mai făcut niciodată până acum (și nu este de mirare că numele unuia dintre inventatorii acestei tehnici – Karl Deisseroth – figurează în ambele comunicări științifice).
Echipa lui Tye a folosit optogenetica pentru a ”reduce la tăcere” neuronii din ZVT, care în mod imediat și ireversibil i-au făcut pe șoarecii normali să se poarte ca și cum ar fi fost depresivi. În schimb, atunci când au activat acești neuroni în rafale regulate (”fazic”), ei au inversat simptomele la șoarecii care au fost supuși unui stres slab timp de câteva săptămâni.
Cea de a doua echipă a folosit optogenetica pentru a demonstra efectele opuse la șoarecii care au trecut prin ”înfrângere socială” timp de câteva zile. Atunci când au activat fazic neruonii din ZVT, la rozătoarele care s-au dovedit cele mai rezistente în timpul exeprimentului, au apărut simptomele depresiei. Dar când au ”redus la tăcere” acei neuroni, șoarecii au devenit din nou rezistenți.
Cele două tipuri de stres ar putea avea manifestări opuse, dar ambele sunt acționate prin intervenția în ZVT, iar efectele lor pot fi anulate imediat. ”Aceasta demonstrează fără echivoc importanța sistemului dopaminergic în cazurile de depresie”, a declarat Yadid. El este de părere că antidepresivele care stimulează serotonina afectează indirect nivelurile de dopamină. Și dacă așa stau lucrurile, înseamnă că dacă se va acționa în mod direct asupra circuitelor de dopamină se vor obține efecte mai puternice și mai rapide.
”Putem vedea efectele în câteva secunde sau minute” a spus Tye. ”Aceasta ne demonstrează că am vizat circuitele directe care determină în mod imediat simptomele depresiei”. În ambele cazuri nu a contat numai zona tegmentală ventrală (ZTV), dar și legăturile acesteia cu nucleul accumbens (NA). Semalele din ZTV controlează eliberarea dopaminei în NA, iar acesta la rândul său determină comportamentul tip depresie.
”Pe acest circuit trebuie să ne concentrăm” a mai spus Tye. Ea speră că prin controlul asupra circuitului, fie prin intermediul medicamentelor, fie cu stimulare electrică, se poate ajunge la modalități mai eficiente de tratare a depresiei, care ar putea avea rezultate foarte rapide și cu foarte puține efecte secundare. ”Pentru moment nu dispunem de medicamente care să acționeze asupra anumitor zone ale creierului, dar acest fapt nu este dincolo de limitele posibilului”.
Traducere după the-two-faces-of-depression, de Daniela Albu, cu acordul editorului
