Sinyal hilir ditemukan di sirkuit otak yang mengatur depresi

Memahami dan mengobati depresi, suatu kondisi mental yang berpotensi melemahkan dan mempengaruhi jutaan orang di seluruh dunia, tetap menjadi prioritas di kalangan peneliti ilmu saraf. Misalnya, gangguan depresi mayor (MDD) mempengaruhi sekitar 33 juta orang, sekitar 5% dari populasi orang dewasa di dunia.

Regulasi emosi adalah fungsi otak penting yang memungkinkan penekanan emosi dan keadaan depresi, dan dianggap sebagai salah satu mekanisme perlindungan pada MDD. Namun, mekanisme neurobiologis yang mendasari bagaimana otak mengatur keadaan depresi masih belum jelas.

Untuk mengeksplorasi masalah ini, penelitian terbaru yang dilakukan oleh Satoko Amemori dan Ken-ichi Amemori dan diterbitkan di Nature Communications meneliti bagaimana sirkuit otak tertentu mengatur respons emosional dengan menyediakan hal-hal baru. Bukti berdasarkan saraf depresi.

Dalam penelitian ini, para peneliti fokus pada dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC), yang telah lama dikenal perannya dalam regulasi emosi. Para peneliti memeriksa bagaimana sinyal dlPFC berubah pada depresi dan mengidentifikasi mekanisme dlPFC mengatur jaringan cingulostriatal.

Mengungkap mekanisme saraf yang mendasari perilaku depresi pada primata dapat menjadi landasan bagi pengembangan pendekatan terapeutik baru yang menargetkan sirkuit otak tertentu.

Studi ini meneliti apa yang disebut “pengaruh top-down” dlPFC pada jaringan cingulostriatal terkait depresi dalam konteks regulasi emosional. Para ilmuwan juga telah meneliti bagaimana sirkuit ini memengaruhi pengambilan keputusan dan reaksi emosional.

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

Selama eksperimen stimulasi ini, para peneliti juga mencatat potensi lapangan lokal (LFP) untuk menganalisis pengaruh dlPFC dari atas ke bawah pada jaringan cingulostriatal.

Mereka menemukan bahwa pengambilan keputusan pesimistis yang dipicu secara eksperimental disertai dengan penurunan pengaruh dlPFC dari atas ke bawah di wilayah cingulostriatal.

Temuan ini menunjukkan bahwa gangguan sinyal top-down dari kognisi ke emosi dapat menyebabkan pengambilan keputusan yang pesimis, yang merupakan ciri khas MDD.

Salah satu temuan utama dari penelitian ini adalah peran osilasi beta di 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 depresi yang efektif pada sgACC menurunkan besarnya osilasi beta yang mengkode variabel positif yang terkait dengan pengambilan keputusan.

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

Penurunan osilasi beta ini penting karena menunjukkan hubungan antara aktivitas sgACC dan bias negatif dalam pengambilan keputusan, sehingga memberikan mekanisme potensial tentang cara otak memproses nilai positif dan negatif.

Penelitian ini juga meneliti interaksi antar wilayah dalam jaringan frontocingulo-striatal. Dengan memeriksa faktor-faktor seperti koherensi dan kausalitas Granger (uji statistik untuk menentukan apakah suatu variabel dapat digambarkan secara bermakna sebagai variabel dependen), para peneliti menemukan bahwa mikrostimulasi sgACC yang efektif mengubah interaksi ini, yang mencerminkan keterlibatan jaringan dalam proses pengambilan keputusan.

Mereka menemukan bahwa “pengaruh top-down” dlPFC pada jaringan cingulostriatal dikodekan oleh osilasi beta LFP, dan penurunan pengaruh top-down dikaitkan dengan keadaan depresi yang diinduksi secara eksperimental.

Hasil ini menyoroti pentingnya peran jaringan ini dalam pengaturan emosi dan pengambilan keputusan, dan bagaimana disfungsi jaringan ini dapat menyebabkan perilaku depresi.

Penelitian ini memberikan wawasan berharga tentang dasar saraf depresi, menyoroti peran sirkuit otak tertentu dalam mengatur respons emosional. Yang penting, penelitian ini menetapkan model depresi primata dan menunjukkan bahwa sirkuit frontocingulo-striatal terlibat dalam pengaturan sistem limbik melalui osilasi beta.

Yang penting, para peneliti mampu menunjukkan bahwa monyet menunjukkan perilaku depresi jika tidak ada peraturan ini. Dengan mengungkap mekanisme yang mendasari perilaku depresi pada primata, penelitian ini membuka jalan baru untuk mengembangkan pengobatan MDD yang lebih efektif.