Sinyal hilir di sirkuit otak yang mengatur depresi ditemukan

Memahami dan menangani depresi, kondisi kesehatan mental yang berpotensi melemahkan yang memengaruhi jutaan orang di seluruh dunia, tetap menjadi prioritas di kalangan peneliti ilmu saraf. Gangguan depresi mayor (MDD), misalnya, memengaruhi sekitar 33 juta orang, atau sekitar 5% dari populasi orang dewasa di dunia.

Pengaturan emosi merupakan fungsi otak penting yang membantu menekan emosi dan depresi, dan dianggap sebagai mekanisme perlindungan dalam MDD. Akan tetapi, mekanisme neurobiologis yang mendasari bagaimana otak mengatur depresi masih belum jelas.

Untuk mengeksplorasi masalah ini, sebuah studi terkini yang dipimpin oleh Satoko Amemori dan Ken-ichi Amemori dan diterbitkan dalam jurnal Nature Communications meneliti bagaimana sirkuit otak tertentu mengatur respons emosional, memberikan wawasan baru mengenai dasar saraf depresi.

Dalam penelitian ini, para peneliti berfokus pada korteks prefrontal dorsolateral (dlPFC), yang telah lama diketahui berperan dalam pengaturan emosi. Para peneliti meneliti bagaimana sinyal dlPFC berubah dalam depresi dan menjelaskan mekanisme yang digunakan dlPFC untuk mengatur jaringan cingulostriatal.

Mengungkap mekanisme saraf yang mendasari perilaku depresi pada primata dapat meletakkan dasar untuk mengembangkan pendekatan terapi baru yang menargetkan sirkuit otak tertentu.

Studi ini meneliti apa yang disebut "pengaruh top-down" dari dlPFC pada jaringan cingulostriatal, yang dikaitkan dengan depresi, dalam konteks regulasi emosi. Para ilmuwan juga meneliti bagaimana sirkuit ini memengaruhi pengambilan keputusan dan respons emosional.

Dengan menggunakan teknik mikrostimulasi, para peneliti memodifikasi aktivitas saraf di korteks cingulate anterior subgenual (sgACC) pada monyet rhesus (Macaca mulatta) dan mampu secara eksperimental menginduksi pengambilan keputusan pesimistis dan keadaan depresi.

Selama percobaan stimulasi ini, para peneliti juga merekam potensial medan lokal (LFP) untuk menganalisis pengaruh atas-bawah dlPFC pada jaringan cingulostriatal.

Mereka menemukan bahwa pengambilan keputusan pesimistis yang diinduksi secara eksperimen disertai dengan berkurangnya masukan dlPFC top-down ke daerah cingulostriatal.

Penemuan ini menunjukkan bahwa terganggunya sinyal atas-bawah dari kognisi ke emosi dapat menyebabkan pengambilan keputusan yang pesimistis, yang merupakan ciri khas MDD.

Salah satu temuan utama penelitian ini adalah peran osilasi beta dalam sirkuit frontostriatal. Osilasi beta telah lama dikaitkan dengan kontrol motorik dan perhatian, dan baru-baru ini juga dikaitkan dengan fungsi kognitif seperti memori kerja.

Dalam studi baru ini, mikrostimulasi sgACC yang efektif, yang menginduksi keadaan depresi, mengurangi besarnya osilasi beta yang mengkode variabel positif terkait dengan pengambilan keputusan.

Stim: mikrostimulasi, dlPFC: korteks prefrontal dorsolateral, pACC: korteks cingulate anterior pregenual, sgACC: korteks cingulate anterior subgenual.
Sumber: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

Pengurangan osilasi beta ini penting karena menunjukkan adanya hubungan antara aktivitas sgACC dan bias negatif dalam pengambilan keputusan, yang menyediakan mekanisme potensial tentang bagaimana otak memproses nilai positif dan negatif.

Studi ini juga meneliti interaksi antara daerah-daerah dalam jaringan fronto-cingulostriatal. Dengan meneliti faktor-faktor seperti koherensi dan kausalitas Granger (uji statistik untuk menentukan apakah suatu variabel dapat dijelaskan secara bermakna sebagai variabel dependen), para peneliti menemukan bahwa stimulasi mikro yang efektif pada sgACC mengubah interaksi ini, yang mencerminkan keterlibatan jaringan dalam pengambilan keputusan.

Mereka menemukan bahwa "pengaruh atas-bawah" dlPFC pada jaringan cingulostriatal dikodekan oleh osilasi beta LFP, dan penurunan pengaruh atas-bawah dikaitkan dengan depresi yang diinduksi secara eksperimen.

Temuan ini menyoroti peran penting jaringan ini dalam pengaturan emosi dan pengambilan keputusan, dan bagaimana disfungsinya dapat menyebabkan perilaku depresi.

Studi ini memberikan wawasan berharga mengenai dasar saraf depresi, dengan menyoroti peran sirkuit otak tertentu dalam mengatur respons emosional. Yang terpenting, studi ini menciptakan model depresi primata dan menunjukkan bahwa sirkuit fronto-cingulo-striatal terlibat dalam mengatur sistem limbik melalui osilasi beta.

Yang terpenting, para peneliti mampu menunjukkan bahwa monyet menunjukkan perilaku depresif tanpa adanya regulasi ini. Dengan mengungkap mekanisme yang mendasari perilaku depresif pada primata, penelitian ini membuka jalan baru untuk mengembangkan pengobatan yang lebih efektif untuk MDD.