De nouvelles analyses IRM révèlent les caractéristiques cérébrales de la dépression
Les progrès récents de la numérisation cérébrale peuvent apporter de bonnes nouvelles aux personnes souffrant de dépression. Deux nouveaux types d'IRM semblent capables de repérer les caractéristiques cérébrales distinctes de la maladie.
Les chercheurs affirment que leurs découvertes approfondissent les connaissances sur la façon dont la dépression affecte le cerveau et devraient conduire à de meilleurs traitements.
L’un des nouveaux types d’IRM révèle des différences dans la barrière hémato-encéphalique (BHE), et l’autre met en évidence les différences dans le réseau complexe de connexions du cerveau.
Les scientifiques ont récemment utilisé les nouvelles technologies d'IRM chez des personnes avec ou sans trouble dépressif majeur (TDM).
Des présentations sur les résultats sont présentées cette semaine au RSNA 2019, la 105e réunion annuelle de la Radiological Society of North America, qui se déroule à Chicago, IL.
Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), la dépression touche plus de 264 millions de personnes dans le monde.
Dépression et BBB
La dépression est plus que les sentiments de tristesse que la plupart des gens éprouvent dans la vie de tous les jours. Cela peut être un problème de santé grave, surtout lorsque les symptômes persistent. Les formes les plus graves de dépression peuvent conduire au suicide.
La perte d'intérêt pour les activités quotidiennes, le sentiment de désespoir et la fatigue sont quelques-uns des principaux symptômes du TDM.
Alors que les scientifiques savent que les changements cérébraux accompagnent les symptômes du TDM, leur compréhension des mécanismes sous-jacents est insuffisante pour répondre au besoin urgent de meilleurs traitements.
Kenneth T. Wengler, Ph.D., chercheur au Département de psychiatrie de l'Université Columbia, à New York, a été le premier auteur de l'étude qui a examiné les liens entre le TDM et les changements apportés au BBB.
«Malheureusement», dit Wengler, «avec les traitements actuels [pour le TDM], il y a de grandes chances de rechute ou de récidive.»
«Pour développer de nouveaux traitements plus efficaces, nous devons améliorer notre compréhension du trouble», ajoute-t-il.
Le BBB est un ensemble unique de propriétés dans les vaisseaux sanguins du cerveau qui leur permet de contrôler le mouvement des molécules et des cellules entre elles et les tissus qu’elles servent.
Le BBB protège le cerveau des toxines et des agents pathogènes nocifs qui pourraient se trouver dans la circulation sanguine.
Perméabilité à l'eau réduite dans le BBB
Wengler et ses collègues ont utilisé un nouveau type d'IRM qu'ils avaient eux-mêmes mis au point. La méthode, qu'ils ont nommée «codage par diffusivité intrinsèque des spins artériels marqués», ou IDEALS, permet aux scientifiques d'étudier le mouvement de l'eau à travers la BHE.
Ils ont utilisé la nouvelle IRM pour étudier les BBB de 14 personnes atteintes de TDM et de 14 participants témoins en bonne santé.
Les scans du cerveau des participants ont révélé que les personnes atteintes de TDM avaient une perméabilité à l'eau réduite dans leurs BBB; l'eau s'est déplacée moins facilement de leurs vaisseaux sanguins vers les tissus cérébraux que chez les témoins sains.
La différence de perméabilité à l'eau BBB était particulièrement marquée dans deux régions du cerveau: l'amygdale et l'hippocampe. Des recherches antérieures sur l'imagerie chez les personnes atteintes de TDM ont également mis en évidence ces deux régions.
«Nous avons observé une perturbation de la barrière hémato-encéphalique dans les régions de matière grise connues pour être modifiées dans [MDD]», explique Wengler.
Perturbation du connectome
La deuxième étude a examiné les perturbations de ce que les scientifiques appellent le connectome, ou «la connectivité spatiale complète et point à point des voies neuronales dans le cerveau».
Des études antérieures qui ont examiné le connectome en relation avec le TDM ont eu tendance à se concentrer sur la connectivité entre les régions du cerveau.
La nouvelle étude est différente, en ce qu'elle examine de plus près le connectome dans les régions du cerveau.
Guoshi Li, Ph.D., chercheur du groupe d'affichage, d'amélioration et d'analyse d'images de la faculté de médecine de l'Université de Caroline du Nord, à Chapel Hill, a été le premier auteur.
Li et ses collègues ont utilisé l'IRM fonctionnelle (IRMf) accompagnée d'un nouvel outil appelé cadre d'inversion de modèle neuronal à plusieurs échelles. Ils ont utilisé la nouvelle méthode pour scanner 66 adultes atteints de TDM et 66 participants témoins en bonne santé.
Ces techniques ont permis à l'équipe d'examiner l'activité dans les circuits microscopiques en relation avec l'activité cérébrale à grande échelle. Ils ont évalué l'excitation et l'inhibition parmi les circuits des cellules cérébrales. Un cerveau sain fonctionne mieux lorsqu'il existe un équilibre entre l'excitation et l'inhibition.
Les résultats de l'IRMf ont montré que dans le cortex préfrontal latéral dorsal, les individus atteints de TDM présentaient des schémas d'excitation et d'inhibition différents par rapport aux individus qui n'avaient pas de TDM.
Le cortex préfrontal latéral dorsal est une région du cerveau qui aide à réguler la maîtrise de soi et les émotions. Sa fonction comprend la régulation de l'amygdale. Les scientifiques ont longtemps cru que les symptômes dépressifs peuvent survenir lorsque le cerveau ne parvient pas à inhiber correctement l'amygdale.
«Dans notre étude», dit Li, «nous avons constaté que l'excitation et l'inhibition dans les régions du cerveau dans le contrôle des fonctions exécutives et la régulation émotionnelle étaient réduites chez les patients atteints de TDM.
«Cela suggère que les fonctions de contrôle dans le TDM sont altérées, ce qui peut conduire à des réponses élevées dans l'amygdale, entraînant une augmentation de l'anxiété et d'autres humeurs négatives», ajoute-t-il.
Les chercheurs ont également découvert qu'une autre zone du cerveau impliquée dans la régulation des émotions, le thalamus, avait tendance à présenter une excitation récurrente plus élevée chez les personnes atteintes de TDM.
Li dit que les nouvelles découvertes aideront les scientifiques à comprendre les caractéristiques de connectivité cérébrale plus profonde de la dépression. Il explique que jusqu'à présent, tout ce qu'ils avaient était une «compréhension superficielle de la connectivité».
«Cette méthode nous permet d'identifier les problèmes de connectivité dans chaque région du cerveau, ce qui en fait un outil potentiellement plus puissant pour étudier le neuromécanisme des troubles cérébraux et développer un diagnostic et un traitement plus efficaces.»
Guoshi Li, Ph.D.
Le programme RSNA 2019 donne les détails suivants sur les deux études, qui n'ont pas encore été publiées dans des revues à comité de lecture:
«Perturbation de la perméabilité à l'eau de la barrière hémato-encéphalique dans le trouble dépressif majeur» a été présentée à la session SSM19-05 le mercredi 4 décembre 2019.
«Modélisation multi-échelle des connectivités intra-régionales et interrégionales et leurs altérations dans les troubles dépressifs majeurs» a été présentée à la session SSJ19-04 le mardi 3 décembre 2019.
