Согласно новому исследованию Колледжа врачей и хирургов имени Вагелоса при Колумбийском университете, опубликованному в журнале Nature Medicine, большая часть из примерно 100 миллиардов нейронов головного мозга формируется еще до рождения. Однако небольшое количество новых нейронов, которые продолжают образовываться во взрослом гиппокампе, может играть важную роль в защите от депрессии.
Полученные данные являются первым свидетельством того, что нейрогенез — процесс образования новых нейронов — замедляется в мозге взрослых людей с большим депрессивным расстройством. Исследователи также выявили молекулярные программы, участвующие в контроле этого процесса, что может стать ключом к разработке новых методов лечения.
“Раньше считалось, что депрессия — это заболевание, вызванное дефицитом нейромедиаторов, особенно серотонина, но теперь мы полагаем, что депрессия возникает из-за множества факторов, которые влияют на способность наших нейронов адаптироваться к стрессу и меняющимся условиям окружающей среды. Без способности создавать новые нейроны люди с депрессией не могут эффективно адаптироваться к окружающей среде”, — говорит Маура Дюпон, профессор психиатрии, руководитель исследования.
Ученые сосредоточились на гиппокампе — области мозга, которая играет важную роль в формировании эпизодической памяти и эмоциональных реакций на окружающую среду. Это также одна из немногих областей мозга взрослого человека, в которой продолжают образовываться новые нейроны. Хотя гиппокамп — не единственная область мозга, связанная с депрессией, его влияние на память и эмоции делает его важным объектом для изучения. По мнению исследователей, происходящие в нем изменения могут быть причиной того, что люди с депрессией склонны более негативно интерпретировать происходящее.
“Гиппокамп важен для нашей способности различать похожие, но не идентичные воспоминания и отделять эмоциональную окраску прошлых воспоминаний от текущих событий”.
Эта способность называется разделением паттернов. Если она нарушена, отдельные воспоминания и связанные с ними эмоции могут смешиваться, и разрозненные события сливаются воедино.
“Допустим, вы обедаете с подругой, но она устала и почти не разговаривает. Если разделение паттернов не нарушено, вы запомните этот обед как уникальное событие. Если разделение паттернов нарушено, этот обед смешается с предыдущими воспоминаниями о чувстве отверженности, и вы подумаете: “Она на меня злится”. Я часто наблюдаю это у своих пациентов, которые могут извлекать из памяти только негативную информацию”, — объясняет Дюпон.
Исследования на мышах показали, что для разделения паттернов необходим нейрогенез у взрослых особей. Недавнее исследование с участием особей с опухолями головного мозга, у которых нейрогенез был подавлен лучевой терапией, направленной на гиппокамп, позволяет предположить, что такая же взаимосвязь существует и у людей.
“Важно подчеркнуть, что мы пока не знаем всего механизма, особенно у людей, но новорожденные нейроны, по-видимому, способствуют разделению паттернов, поскольку они особенно чувствительны к новому опыту и легче встраиваются в новые нейронные цепи, отвечающие за память, что позволяет хранить новые воспоминания отдельно от старых. Возможно, у некоторых людей включение нейрогенеза может стать способом лечения депрессии за счет перепрограммирования гиппокампа”.
Исследователи обнаружили, что изменения, связанные с депрессией, выходят далеко за рамки нейрогенеза. Формирование новых нейронов происходит в рамках более крупной гиппокампальной системы, которая отвечает за хранение эпизодических воспоминаний и их эмоциональной значимости, и молекулярные нарушения наблюдались во всей этой системе.
Среди затронутых генов были те, что участвуют в формировании новых связей между нейронами, обеспечивают коммуникацию между клетками мозга, снабжают клетки энергией и регулируют внутриклеточные процессы.
В трисинаптической системе — основном пути гиппокампа, отвечающем за формирование новых эмоциональных воспоминаний, — у людей с депрессией также наблюдались признаки воспаления и клеточного стресса.
Чтобы выявить эти изменения, исследователи изучили почти полмиллиона клеток мозга, взятых у людей с депрессией и контрольной группы, вскоре после смерти каждого из доноров.
Используя ряд недавно разработанных методов, команда измерила активность каждого гена в отдельных клетках и проверила, не изменились ли клеточные белки. Этот огромный массив данных позволил исследователям увидеть, что происходит в отдельных клетках, и определить их точное расположение в гиппокампальной системе.
Анализ выявил изменения в активности нескольких генов, генетические варианты которых ранее связывали с развитием клинической депрессии. В других нарушенных генах наблюдались эпигенетические изменения, которые могут отражать влияние факторов окружающей среды. Эпигенетические механизмы могут регулировать степень активности генов, не изменяя при этом основную последовательность ДНК.
“Это что-то вроде диммеров, которые регулируют активность генов. На них влияют такие факторы, как жизненный опыт, стресс, обучение, старение, воздействие химических веществ и т. д”.
Разнообразие молекулярных изменений также может помочь объяснить, почему депрессия у разных людей может проявляться по-разному.
“В целом, широкий спектр обнаруженных нами эффектов может отражать различные патогенетические механизмы, что, возможно, указывает на то, что депрессия — это не одно заболевание, а целый комплекс”.
По словам Дюпон, ученые до сих пор имеют лишь ограниченное представление о биологических механизмах, лежащих в основе депрессии. Подобные исследования, которые позволяют более точно определить это расстройство на клеточном и молекулярном уровнях, в конечном счете могут помочь найти новые мишени для лечения.
Ученые надеются, что со временем депрессию можно будет классифицировать по ее молекулярным характеристикам, как это происходит с онкологическими заболеваниями. “Мы хотим переклассифицировать депрессию на основе ее молекулярных особенностей, как это было сделано в случае с онкологическими заболеваниями, Классификация рака на основе его клеточных характеристик, а не локализации, привела к появлению новых и более эффективных методов лечения. Мы надеемся, что то же самое произойдет с депрессией и другими психическими расстройствами и заболеваниями головного мозга”.
Колумбийский университет. Пер.: PSYCHOL-OK.RU
