Imágenes cerebrales identifican diferentes tipos de depresión

Anne Dalton ha luchado contra la depresión durante la mayor parte de su vida. Rara vez habla con la gente. A menudo se queda en casa. Los días se prolongan con un sentimiento de «¿por qué molestarse?». El hombre de 61 años de Nueva Jersey solía trabajar para una firma de inversiones de Wall Street. Después de probar más de una docena de combinaciones de antidepresivos sin éxito, se puso tan mal hace dos años que Dalton comenzó la terapia electroconvulsiva: «básicamente estimulan el cerebro», como ella dice.

Al igual que Dalton, aproximadamente 16 millones de adultos estadounidenses reportaron un episodio depresivo mayor el año pasado, la mayoría con poco alivio incluso después de tomar antidepresivos durante meses. Algunos investigadores dicen que este problema puede deberse a la forma en que se diagnostica la enfermedad mental.

Las pruebas de laboratorio objetivas pueden confirmar físicamente la enfermedad cardíaca o el cáncer, pero la enfermedad mental se clasifica vagamente como un grupo de síntomas informados. Los médicos los consideraban clínicamente deprimidos si decían que estaban deprimidos y cumplían al menos cuatro criterios adicionales de la lista general de nueve. Sin embargo, las manifestaciones de la depresión varían de una persona a otra: una persona puede aumentar de peso y dormir la mayor parte del tiempo, mientras que otra puede perder peso, sentirse ansiosa y tener dificultades para quedarse quieta con los medicamentos. «El hecho de que estemos reuniendo a personas de esta manera ha sido un gran obstáculo para comprender la neurobiología de la depresión», explicó Liston.

Una nueva investigación de Liston y sus colegas, publicada en la revista Nature Medicine, parece apuntar a un objetivo buscado durante mucho tiempo en psiquiatría: biomarcadores que distinguen entre diferentes tipos de depresión. Los investigadores utilizaron una técnica no invasiva llamada resonancia magnética funcional (fMRI) para medir la fuerza de las conexiones entre los circuitos neuronales del cerebro. Mediante el análisis de resonancias magnéticas funcionales de más de 1000 personas, de las cuales alrededor del 40 por ciento habían sido diagnosticadas con depresión, el equipo identificó cuatro subtipos de depresión. Si se confirma en otros estudios, los hallazgos podrían permitir diagnósticos más claros y allanar el camino para tratamientos personalizados para los problemas de las redes cerebrales en pacientes individuales.

El estudio de Nature Medicine, publicado en diciembre pasado, surgió de una observación curiosa que hizo Liston en su investigación anterior sobre el estrés. Como estudiante de MD/PhD, realizó experimentos con ratones y descubrió que el estrés reduce las conexiones neuronales en una región del cerebro llamada corteza prefrontal, que controla la flexibilidad mental: la capacidad de adaptar la mente de una persona a nuevas situaciones y la capacidad de superar las respuestas habituales. .

Liston también estudió el estrés de los estudiantes que se preparan para el examen de licencia médica. Al igual que los ratones, los estudiantes estresados ​​mostraron actividad eléctrica anormal en los circuitos cerebrales involucrados en la flexibilidad mental. (Afortunadamente, tomarse un mes de descanso después de la prueba de alto riesgo permitió que sus redes defectuosas se recuperaran, lo que sugiere que el cerebro era más resistente de lo esperado). En Liston con el psiquiatra de Weill Cornell Mark Dubin En un estudio posterior, los investigadores de imágenes cerebrales encontraron cambios similares en la red en personas con depresión, pero solo en una fracción de esos pacientes.

Esto despertó el interés de Liston. En su opinión, el estrés o algo similar interrumpe los circuitos de flexibilidad en algunas personas con depresión, mientras que otras se deprimen por diferentes razones. Esto es consistente con la idea de que la depresión «no es solo un fenómeno biológico», dijo Liston.

La idea está en línea con un nuevo conjunto de prioridades llamado Estándares de campo de estudio, presentado por el Instituto Nacional de Salud Mental en 2008, para alentar a los científicos que estudian enfermedades mentales a profundizar en los mecanismos centrales en lugar de relegar la enfermedad a generalizaciones. etiqueta. Este cambio de pensamiento ha inspirado la investigación de una variedad de biomarcadores de la depresión: los radicales libres tóxicos, la hormona del estrés cortisol e incluso la epigenética (desencadenantes ambientales que activan y desactivan los genes). «La depresión es demasiado compleja para reducirla a un solo biomarcador», dijo Nunzio Pomara, profesor de psiquiatría y patología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York, que no participó en el trabajo de Liston. En este punto, ningún biomarcador individual se considera suficiente para el uso rutinario como herramienta clínica, pero los investigadores esperan que algún día los mejores biomarcadores puedan combinarse para mejorar el diagnóstico y el tratamiento de la depresión y otros trastornos psiquiátricos.

Para encontrar nuevos biomarcadores, el equipo de Weill Cornell utilizó un método llamado fMRI en estado de reposo para examinar las diferencias en la conectividad cerebral entre pacientes deprimidos e individuos sanos. El programa escanea el cerebro mientras una persona está en la cama durante cinco minutos, pero los datos que produce son complejos y confusos. Las mediciones de resonancia magnética funcional del cerebro son sensibles a pequeñas diferencias entre sujetos, como si las personas miraron alrededor de la habitación o cerraron los ojos durante la exploración. Para un análisis riguroso, Liston sabía que necesitaría una gran cantidad de datos, muchos más de los que podría recopilar por sí mismo. «He entregado a muchas personas que conozco y algunas que no conozco, que recopilan datos de la misma manera que lo hacemos nosotros», dijo. Terminó teniendo escáneres cerebrales de 1188 personas, algunas sanas, otras deprimidas, en 17 sitios de estudio en todo el mundo.Tener tantos datos produce suficiente poder estadístico como para que «no tengamos que limitarnos [analyzing] Solo unas pocas regiones del cerebro», dijo Liston. Para cada sujeto, el equipo examinó 258 regiones del cerebro, midiendo la fuerza de las conexiones de cada región con las demás.

Usando un método llamado aprendizaje automático, en el que las computadoras se enseñan a sí mismas a buscar patrones en los datos, el análisis mostró que los pacientes con depresión podían distinguirse de los controles sanos en función de las diferencias en la conectividad cerebral medida por fMRI en las regiones límbica y frontoestriatal. El sistema límbico controla las emociones y la red frontoestriatal ayuda a coordinar las funciones motoras y cognitivas. Una región del cerebro, llamada corteza cingulada subgenital, tiene conexiones inusualmente fuertes con otras regiones del cerebro en personas con depresión.

Estudios de imágenes anteriores han relacionado estas regiones con la depresión, y algunos de estos análisis han demostrado que las medidas de conectividad pueden distinguir a los pacientes deprimidos de los individuos sanos. Pero se cree que el equipo de Weill Cornell es el primero en confirmar los hallazgos en una población separada, un análisis adicional visto como una señal de rigor científico. «Es un enfoque emocionante», dijo Pomara. «Prepara el escenario para futuras investigaciones». Aun así, anotó, los datos de conectividad cerebral no abordaron la biología subyacente de la depresión. No explica lo que sucede a nivel de células y mensajeros químicos, el tipo de descubrimientos que guían el desarrollo de nuevos medicamentos. Sin embargo, dijo que el nuevo análisis de fMRI «va más allá de lo que han hecho técnicas similares de neuroimagen» al identificar cuatro tipos de depresión en pacientes basados ​​en problemas de conectividad. La mayoría de los análisis de imágenes solo diferencian entre personas sanas y deprimidas.

En el nuevo estudio, los segmentos basados ​​en fMRI pueden estar asociados con síntomas específicos. Los pacientes pertenecientes a los dos primeros subtipos reportaron más fatiga, mientras que los de los otros dos reportaron más placer. Este subtipo no solo tiene implicaciones para el diagnóstico, sino que también puede tener implicaciones para el tratamiento no farmacológico. En comparación con los grupos 2 y 4, las personas con depresión tipo 1 tenían tres veces más probabilidades de beneficiarse de un nuevo tratamiento llamado estimulación magnética transcraneal (TMS). La técnica utiliza imanes para generar pequeñas corrientes eléctricas en áreas del cerebro afectadas por la depresión. Si bien el procedimiento está ganando popularidad, generalmente se reserva para pacientes, como el de Dalton, que no responden a los antidepresivos tradicionales.

En 2022, cuando Dalton tenía pensamientos suicidas pero sintió que la amnesia de la TEC no podía tolerarse, acudió a la oficina de Durbin para TMS. Su hermana mayor la llevó a la cirugía de media hora cinco días a la semana durante cuatro semanas. A mediados de la segunda semana, «algo apareció en mi cabeza», dijo Dalton. «Me reí más fácilmente. No tuve esos pensamientos suicidas. No perdí todo. Pensé, bueno, puedo hacer esto. Puedo levantarme todos los días y seguir adelante».

Dubin dijo que algún día la TMS podría adaptarse para tratar a pacientes con diferentes subtipos de depresión. Después de escanear el cerebro de un paciente con fMRI, como se hizo en el estudio reciente, los médicos pueden ajustar el imán TMS para apuntar directamente a áreas del cerebro del paciente con conexiones anormales. «Durante los próximos cinco años, probablemente lo haremos», dijo.