우울증을 조절하는 뇌 회로에서 발견된 하위 신호

전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미칠 수 있는 정신 질환인 우울증을 이해하고 치료하는 것은 신경과학 연구자들의 최우선 과제로 남아 있습니다. 예를 들어, 주요 우울증 장애(MDD)는 전 세계 성인 인구의 약 5%에 해당하는 약 3,300만 명에게 영향을 미칩니다.

감정 조절은 감정과 우울 상태를 억제하는 중요한 뇌 기능이며 MDD의 보호 메커니즘 중 하나로 간주됩니다. 그러나 뇌가 우울 상태를 조절하는 방식의 기초가 되는 신경생물학적 메커니즘은 아직 불분명합니다.

이 문제를 탐구하기 위해 아메모리 사토코(Satoko Amemori)와 아메모리 켄이치(Ken-ichi Amemori)가 Nature Communications에 발표한 최근 연구에서는 특정 뇌 회로가 새로운 기능을 제공하여 정서적 반응을 조절하는 방식을 조사했습니다. 우울증의 신경 기반에 대한 증거입니다.

이 연구에서 연구자들은 오랫동안 감정 조절에 역할을 하는 것으로 알려진 dlPFC(배외측 전두엽 피질)에 중점을 두었습니다. 연구진은 우울증에서 dlPFC 신호가 어떻게 변화하는지 조사하고 dlPFC가 대상선조체 네트워크를 조절하는 메커니즘을 확인했습니다.

영장류의 우울 행동의 기초가 되는 신경 메커니즘을 밝히면 특정 뇌 회로를 표적으로 삼는 새로운 치료 접근법 개발의 토대가 마련될 수 있습니다.

이 연구는 감정 조절의 맥락에서 우울증 관련 cingulostriatal 네트워크에 대한 dlPFC의 소위 "하향식 영향"을 조사했습니다. 과학자들은 또한 이러한 회로가 의사 결정과 감정적 반응에 어떻게 영향을 미치는지 조사했습니다.

연구원들은 미세자극 기술을 사용하여 붉은털원숭이(Macaca mulatta)의 아전대상피질(sgACC)의 신경 활동을 수정했으며 실험적으로 비관적인 의사결정과 우울 상태를 유도할 수 있었습니다.

이러한 자극 실험 중에 연구원들은 또한 로컬 필드 전위(LFP)를 기록하여 dlPFC가 대상선조체 네트워크에 미치는 하향식 영향을 분석했습니다.

그들은 실험적으로 유도된 비관적 의사 결정이 대상선조체 영역에 대한 dlPFC의 하향식 영향 감소를 동반한다는 것을 발견했습니다.

이 발견은 인지에서 감정으로의 하향식 신호가 중단되면 MDD의 특징인 비관적인 의사 결정으로 이어질 수 있음을 시사합니다.

이 연구의 주요 발견 중 하나는 전두엽 회로에서 베타 진동의 역할이었습니다. 베타 진동은 오랫동안 운동 제어 및 주의력과 관련되어 왔으며 최근에는 작업 기억과 같은 인지 기능과도 연결되어 왔습니다.

이 새로운 연구에서 sgACC의 효과적인 우울 미세 자극은 의사 결정과 관련된 긍정적 변수를 인코딩하는 베타 진동의 크기를 감소시켰습니다.

Stim: 미세자극, dlPFC: 등외측 전두엽 피질, pACC: 생식전전대상피질, sgACC: 생식전대상피질.
출처: 네이처 커뮤니케이션즈(2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

베타 진동의 이러한 감소는 sgACC 활동과 의사 결정 시 부정 편향 사이의 연관성을 나타내며 뇌가 양수 값과 음수 값을 처리하는 방식에 대한 잠재적인 메커니즘을 제공하기 때문에 중요합니다.

이 연구는 또한 전두엽-선조체 네트워크 내 영역 간의 상호 작용을 조사했습니다. 일관성 및 Granger 인과성(변수가 종속 변수로 의미 있게 설명될 수 있는지 여부를 결정하는 통계 테스트)과 같은 요소를 조사함으로써 연구원들은 효과적인 sgACC 미세 자극이 이러한 상호 작용을 변경하여 의사 결정 과정에 네트워크 참여를 반영한다는 사실을 발견했습니다. /p>

그들은 대상선조 네트워크에 대한 dlPFC의 "하향식 영향"이 LFP 베타 진동에 의해 인코딩되었으며 하향식 영향의 감소가 실험적으로 유도된 우울증 상태와 관련이 있음을 발견했습니다.

이러한 결과는 감정 조절 및 의사 결정에서 이 네트워크의 중요한 역할과 이 네트워크의 기능 장애가 어떻게 우울한 행동으로 이어질 수 있는지를 강조합니다.

이 연구는 감정 반응을 조절하는 특정 뇌 회로의 역할을 강조하면서 우울증의 신경 기반에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다. 중요한 점은 이 연구가 영장류 우울증 모델을 확립했으며 전두엽-선조체 회로가 베타 진동을 통해 변연계를 조절하는 데 관여한다는 사실을 보여주었다는 점입니다.

중요한 점은 연구자들이 원숭이가 이러한 조절이 없을 때 우울한 행동을 보인다는 사실을 입증할 수 있었다는 것입니다. 이 연구는 영장류의 우울 행동 기저 메커니즘을 밝힘으로써 MDD에 대한 보다 효과적인 치료법을 개발할 수 있는 새로운 길을 열어줍니다.