Депрессия что происходит с мозгом

Работа депрессии: если это болезнь, то как устроен ее биологический механизм

Депрессия – это не просто затянувшееся плохое настроение, а клинический диагноз. Об этом много говорят и пишут в популярных изданиях, и большинство из нас усвоили этот медицинский факт

Распространенное мнение заключается в том, что во всем виноваты нейромедиаторы – сигнальные молекулы в мозге. Нарушение их тонкого баланса приводит к тому, что человек утрачивает способность переживать радость, его отношение к окружающему миру приобретает негативный, пессимистический характер, у него отсутствует мотивация к деятельности, а самооценка резко падает. «Не хватает серотонина», – такое суждение можно часто услышать от тех, кто читает популярную прессу.

Научные исследования свидетельствуют: баланс нейромедиаторов, действительно, играет важную роль в психическом здоровье и, наоборот, в нездоровье (при его нарушении). Все, однако, гораздо сложнее.

Ученые определили генетические варианты, которые делают определенных людей более уязвимыми, а также в большей или меньшей мере поддающимися медикаментозному лечению. С развитием генных терапий когда-нибудь появятся индивидуализированные препараты от разных недугов, в том числе, от депрессии, но работа эта займет годы, а то и десятилетия.

Известно, что в биологию депрессии вовлечены разные участки мозга, контролирующие настроения и эмоции. Запускать определенные процессы может стресс. На мозг влияют различные болезни, в частности, эндокринные, и даже микроорганизмы, населяющие кишечник.

Кроме того, те препараты, которые мы принимаем от физических недугов (например, ингибиторы протонной помпы при гастритах), тоже могут приводить к устойчивому снижению настроения и жизненного тонуса.

Давайте повнимательнее посмотрим на перечисленные факторы.

«Все в голове!»

Современные методы исследования – позитронно-эмиссионная томография, однофотонная эмиссионная компьютерная томография, функциональная МРТ – позволяют ученым увидеть, что происходит в различных частях активного мозга, какие участки регулируют настроение, какие функции мозга страдают при депрессии.

Американские ученые исследовали размер гиппокампа у 24 физически здоровых женщин, страдавших депрессией. Они обнаружили, что этот участок мозга у участниц исследования был в среднем на 9-13% меньше, чем у тех, кто депрессией не страдал. При этом, чем больше случаев обострения депрессии переживала женщина, тем меньше у нее был гиппокамп.

Ключевым фактором, по мнению ученых, является стресс, который играет важную роль в депрессии и подавляет продукцию новых нейронов в гиппокампе.

Неудивительно, что при стрессе и депрессии страдает память, «живущая» в этом участке мозга.

Остановимся на минутку на замедленном росте нейронов при депрессии.

Ученые долго задавались вопросом: если все дело в балансе нейромедиаторов, то почему состояние депрессивного больного не улучшается сразу, как только он начинает принимать антидепрессанты? Ведь эти препараты очень быстро поднимают уровень нужных нейромедиаторов в синапсах нейронов?

По-видимому, ответ заключается в том, что настроение страдающего депрессией человека может улучшиться только по мере того, как нейроны растут и формируют новые связи (синапсы), а этот процесс растягивается на недели. На животной модели исследователи убедились в том, что антидепрессанты подстегивают рост и разветвление нейронов (нейрогенез) в гиппокампе.

Другая часть мозга, влияющая на эмоциональное состояние человека – это миндалевидное тело. Оно активируется, когда человек вспоминает ситуации, в которых он испытывал сильные эмоции, например, страх. При депрессии активность миндалины очень высока.

Таламус – участок, связывающий поступающую сенсорную информацию с зонами коры, отвечающими за такие сложные функции, как речь, поведенческие реакции, движение, мыслительные процессы и обучение. Маниакально-депрессивные расстройства, по мнению ряда ученых, связаны с нарушением функции таламуса.

Нейромедиаторы: газ и тормоз

Нейромедиатор, выпущенный одним нейроном, связывается с рецептором другого нейрона и передает сигнал. Если сигнал возбуждающий, то он передается дальше по нейронной сети, если тормозящий, то процесс останавливается. Это очень тонко отрегулированный механизм: нервные клетки производят такие уровни нейромедиаторов, которые необходимы для поддержания сенсорной восприимчивости, настроения, умственной и физической активности в норме.

Излишнее количество молекул нейромедиатора, не связавшихся с рецептором принимающего нейрона, испускающий нейрон захватывает обратно.

Но если что-то в этом процессе пошло не так, если баланс возбуждения и торможения нарушен, это может привести к тревожности, тяжелой депрессии и даже маниакально-депрессивному психозу.

Такое происходит, если рецепторы слишком чувствительны, то есть отвечают гиперреакцией на связывание с соответствующим нейромедиатором, или, наоборот, их чувствительность снижена, и реакция недостаточна.

Сигнал может быть ослаблен и при сниженной продукции нейромедиатора испускающим нейроном, а также если вторичный захват этого вещества идет слишком быстро и не дает шанса молекулам связаться с рецептором принимающего нейрона.

Именно на последний процесс влияют антидепрессанты группы селективных ингибиторов вторичного захвата серотонина (СИОЗ), такие как флуоксетин, сертралин, пароксетин и другие, особенно часто прописываемые больным с депрессией.

Не только серотонин, но и другие нейромедиаторы важны для регуляции эмоционального состояния. Это ацетилхолин, норэпинефрин, дофамин, глутамат, гамма-амина-масляная кислота. Подробно читайте о нейромедиаторах здесь.

Гены совершают ошибки

Нельзя сказать, что депрессия – это наследственное заболевание. Но вот что можно унаследовать, так это комбинации генетических вариантов, которые предрасполагают человека к депрессии.

Гены кодируют продукцию белков, необходимых для всех биологических процессов в организме, в том числе и в мозге. На протяжении человеческой жизни разные гены в определенный момент «включаются» и «выключаются», потому что каждому белку – свое время.

Сбои в этих процессах могут приводить к эмоциональной нестабильности, и тогда внешний фактор, даже не очень существенный (пропущенный срок сдачи работы или грипп) могут вывести систему из равновесия и запустить депрессию.

События жизни

Их условно можно разделить на две категории: стресс и детские и юношеские травмы.

Когда возникает угроза, физическая или эмоциональная, гипоталамус (часть мозга) продуцирует кортикотропин-релизинг-гормон (КРГ), который посылает сигнал гипофизу (еще одна часть мозга). Получив сигнал, гипофиз секретирует адренокортикотропный гормон (АКТГ) и выпускает его в ток крови. Когда АКТГ достигает надпочечников, они высвобождают гормон кортизол, который приводит организм в состояние готовности к отпору угрозе или побега от нее. Учащается сердцебиение и дыхание, повышается давление, обостряются зрение и слух.

В норме защитная реакция проходит вместе с угрозой, но в случае повышенной чувствительности (которая, как мы уже выяснили, может быть генетически обусловленной) организм может «застревать» в этом состоянии. В таком случае пики кортизола регулярно повторяются, либо его уровень просто остается очень высоким. Это может приводить к физическим заболеваниям и к депрессии.

Ученые установили, что люди, страдающие от депрессии, как правило, имеют высокие уровни КРГ, которые могут нарушать баланс нейромедиаторов. Действие антидепрессанта может повернуть этот процесс вспять, нормализуя содержание и нейромедиаторов, и КРГ.

Многие исследователи считают, что ранние травмы нарушают тонкий гормональный баланс организма и делают человека подверженным депрессии на протяжении всей жизни.

Медицинские проблемы

Прежде всего, депрессии может способствовать нарушение баланса гормонов щитовидной железы. Гипертиреоз (повышенная продукция гормонов) может приводить к маниакальному поведению, гипотиреоз (их сниженная продукция) – к депрессии.

Какие еще физические проблемы могут провоцировать депрессию?

дегенеративные неврологические заболевания (болезнь Альцгеймера, Паркинсона и другие);

некоторые авитаминозы, например, дефицит В12 в организме;

болезни иммунной системы (например, волчанка);

некоторые инфекции (мононуклеоз, гепатит, ВИЧ).

Лекарственные препараты

Довольно много медикаментов имеют в списке побочных реакций депрессию. Это гормональные средства, некоторые антибиотики, сердечные лекарства, препараты от давления, транквилизаторы. Тем не менее, большинство из тех, кто их принимает, не испытывают такого негативного эффекта. Это возвращает нас к мысли о том, что индивидуальная чувствительность играет важную роль в депрессии, и это состояние – результат взаимодействия нескольких факторов.

Новые изыскания

Наука не стоит на месте. Ученые постоянно стремятся все глубже исследовать биологические механизмы депрессии и найти новые способы ее лечения, ведь стандартные антидепрессанты помогаю далеко не всем.

Совсем недавно было опубликовано исследование британских ученых, обнаруживших, что молекула белка интерферон-альфа, активирующая иммунную систему, способна приводить к депрессии у здоровых людей. Оказалось, что интерферон-альфа тормозит продукцию нейронов в гиппокампе и усиливает отмирание клеток в этой части мозга.

Поскольку это вещество используется при лечении рака и вирусных инфекций, находка исследователей имеет важное практическое значение.

Группа ученых Школы медицины в Сан-Диего при калифорнийском университете (США) с помощью экспериментов на мышах обнаружила неожиданный фактор в депрессии. Оказалось, что фермент GLO1, функция которого – нейтрализовать побочные продукты энергетической деятельности клеток, при чрезмерной активности повышает тревожность. Это навело исследователей на мысль о том, что данный фермент может играть определенную роль и в депрессии.

Ученые провели тесты на мышах с симптомами депрессии и обнаружили, что подавление фермента GLO1 ослабляло симптомы через 5 дней, в то время как антидепрессант флуоксетин начинал действовать только через 14.

Пока что данный подход испытан лишь на животных и потребуются годы исследований, прежде чем ингибитор GLO1 можно будет опробовать на человеческой модели. Тем не менее, полученные результаты воодушевили ученых, продемонстрировав, что существуют новые потенциально эффективные способы борьбы с депрессией.

Источники:

Мы просим подписаться на небольшой, но регулярный платеж в пользу нашего сайта. Милосердие.ru работает благодаря добровольным пожертвованиям наших читателей. На командировки, съемки, зарплаты редакторов, журналистов и техническую поддержку сайта нужны средства.

Источник

Публикации в СМИ

Нейрогенез во взрослом мозге: влияние стресса и депрессии

Головной мозг – основной орган, реагирующий на стресс. Эта реакция является комплексным, очень сложным процессом, в котором происходит как активация, так и подавление различных мозговых структур, связанных с формированием памяти, осуществлением двигательных, эмоциональных и когнитивных функций.

Мозг определяет, какие ситуации и события могут оказаться для человека стрессорными, и его ответ на стресс может быть как адаптивным, так и маладаптивным (адекватным либо неадекватным). Хронический стресс приводит к депрессии, которая в свою очередь вызывает повреждения нейронных сетей. Стресс, производимый окружающей средой (стресс на работе, в семье) и в особенности стрессирующие события в жизни, такие как психологические травмы – наиболее распространенные факторы, вызывающие депрессию. Поскольку разработка новых подходов к созданию антидепрессантов и их применению базируется на более глубоком понимании нейробиологических основ этого процесса, необходимо изучение влияния стресса и депрессии на клеточном уровне.

Депрессия является хроническим, рецидивирующим, имеющим множественную этиологию и опасным для здоровья и жизни состоянием, которая представляет из себя набор психологических, нейроэндокринных, физиологических и поведенческих симптомов. Выраженность этих симптомов определяет степень депрессии, которой в те или иные моменты жизни подвергаются до 20% людей во всем мире. Около 20-50% населения земного шара страдают от депрессии, но часто это состояние неверно диагностируют (Wittchen, 2000).

Депрессивные психические расстройства – наиболее распространенное заболевание в мире, провоцирующее серьезные социоэкономические проблемы (WHO, 2001). По прогнозам, к 2015 году депрессия окажется второй после сердечнососудистых заболеваний причиной недееспособности среди европейцев.

Зоны мозга, наиболее сильно страдающие от депрессии – это зоны, отвечающие за формирование эмоций, за процессы обучения и памяти, а именно префронтальная кора, базальные ядра и гиппокамп. Изменения, происходящие в них, включают уменьшение объема структур, размеров нейронов и их плотности, что связано с нарушениями гемодинамики и метаболизма глюкозы. Также снижается количество клеток глии, которые играют ключевую роль в передаче нервного импульса.

Так называемая «стресс-гипотеза» аффективных психических расстройств подтолкнула разработку моделей депрессии на животных. Эти модели стали незаменимы в доклинических исследованиях по психопатологии, патофизиологии депрессии и специфических реакций на антидепрессанты. Открытие того, что в дефинитивной нервной системе продолжаются процессы нейрогенеза, привлекло в свое время большой интерес научного сообщества, так как до этого нейрональные сети взрослого мозга считались неизменными и неспособными к регенерации. Эта аксиома была в 1928 году высказана известным испанским нейрофизиологом Сантъяго Рамоном и Кайялом (Santiago Ramon y Cajal), который в одной из работ написал про нервную ткань: «здесь все может погибнуть, но ничто не способно восстанавливаться» (Cajal, 1928). Современные исследования опровергли этот взгляд, продемонстрировав формирование новых нейронов (нейрогенез) во взрослом мозге. При этом процессы нейрогенеза могут усиливаться позитивными регуляторами и подавляться негативными, такими как острый и хронический стресс.

В то время как стресс ингибирует нейрогенез в гиппокампе, антидепрессанты имеют противоположный эффект. Более того, пациенты с расстройствами эмоциональной сферы в среднем имеют гиппокамп с меньшими средними размерами, чем у здоровых людей. Когда об этом стало известно, это привело к возникновению «нейрогенной гипотезы» депрессии, которая гласит, что нейрогенез в гиппокампе, а точнее его нарушения, могут оказаться первопричиной развития депрессивных расстройств. Однако, согласно сегодняшнему взгляду на эту проблему, нейрогенез в гиппокампе не играет ключевой роли в патогенезе депрессии, хотя и может быть ответственен за некоторые поведенческие эффекты антидепрессантов (Sahay & Hen, 2007).

Также растет количество данных о том, что, помимо воздействия на нейрогенез, стресс и антидепрессанты оказывают влияние на формирование специфических клеток нервной ткани – глии (глиогенез), необходимых для выживания нейронов. Нервная ткань содержит примерно в 100 раз больше глиальных клеток, чем нейронов. Глия выполняет трофическую функцию и принимает участие в регуляции передачи нервных импульсов через синапсы (контакты между отростками нервных клеток). Глиальные клетки также обладают рецепторами к нейротрансмиттерами и стероидным гормонам и способны к генерации электрических импульсов. По этой причине структурные изменения в глиальных клетках могут быть существенны для обмена информацией между нейронами, а также между нейронами и глией.

Во взрослом мозге терапия различными антидепрессантами может стимулировать не только нейрогенез, но и глиогенез. Более того, исследования на животных показали, что хронический стресс подавляет деление клеток не только в гиппокампе, но также и в префронтальной коре, и что этот эффект может быть отменен антидепрессантами (Czeh et al., 2007). Результаты эти были подтверждены исследованиями пациентов с расстройствами эмоций. С помощью компьютерной томографии было показано, что префронтальная кора, несомненно, вовлечена в патофизиологические процессы. В дальнейшем была проведена оценка состояния тканей умерших пациентов, показавшая, что число глиальных клеток в образцах мозга от пациентов, в анамнезе которых была указана тяжелая депрессия, существенно снижено.

В последние два десятилетия представления о мозге сильно изменились. Теперь ясно, что нейрональные и глиальные сети не неизменны, и находятся под контролем множества факторов, таких как факторы внешней среды (например, обучение), и внутренние факторы: нейротрофины, глюкокортикоиды, половые гормоны, и проч. Антидепрессанты стимулируют нейро- и глиогенез, поэтому структурные повреждения, вызванные стрессом и депрессией, не являются необратимыми.

Сегодня считается, что нейрогенез во взрослом мозге ограничен несколькими зонами: гиппокампом и областями, прилегающими к латеральным мозговым желудочкам. Однако появляется все больше данных о том, что образование новых нейронов происходит также в неокортексе. Несмотря на небольшое число этих клеток, они имеют важное значение для функционирования неокортекса. Взаимосвязь психических заболеваний и цитогенеза в дефинитивном неокортексе пока не ясна, но уже ведутся ее доклинические исследования. Возможно, на основе этих работ будут созданы более эффективные подходы к лечению депрессии.

Wittchen HU, Hoefler M, Meister W. Depressionen in der Allgemeinpraxis. Die bundesweite Depressionsstudie. Stuttgart: Schattauer, 2000
Moussavi S, Chatterji S, Verdes E, et al. Depression, chronic diseases, and decrements in health: results from the World Health Surveys. Lancet 2007;370:851-858

World Health Organisation (WHO). The World Health Report 2001. Mental Health: New Understanding, New Hope. Download http://www.who.int/whr/2001/en/whr01_en.pdf

Sahay A, Hen R. Adult hippocampal neurogenesis in depression. Nature Neuroscience 2007;10:1110-1115

Ramon y Cajal, SR. Degeneration and regeneration of the nervous system. London, Oxford University Press, 1928

Czeh B, Mueller-Keuker JIH, Rygula R, et al. Chronic social stress inhibits cell proliferation in the adult medial prefrontal cortex: hemispheric asymmetry and reversal by fluoxetine treatment. Neuropsychopharmacology 2007;32:1490-1503

Код вставки на сайт

Нейрогенез во взрослом мозге: влияние стресса и депрессии

Головной мозг – основной орган, реагирующий на стресс. Эта реакция является комплексным, очень сложным процессом, в котором происходит как активация, так и подавление различных мозговых структур, связанных с формированием памяти, осуществлением двигательных, эмоциональных и когнитивных функций.

Мозг определяет, какие ситуации и события могут оказаться для человека стрессорными, и его ответ на стресс может быть как адаптивным, так и маладаптивным (адекватным либо неадекватным). Хронический стресс приводит к депрессии, которая в свою очередь вызывает повреждения нейронных сетей. Стресс, производимый окружающей средой (стресс на работе, в семье) и в особенности стрессирующие события в жизни, такие как психологические травмы – наиболее распространенные факторы, вызывающие депрессию. Поскольку разработка новых подходов к созданию антидепрессантов и их применению базируется на более глубоком понимании нейробиологических основ этого процесса, необходимо изучение влияния стресса и депрессии на клеточном уровне.

Депрессия является хроническим, рецидивирующим, имеющим множественную этиологию и опасным для здоровья и жизни состоянием, которая представляет из себя набор психологических, нейроэндокринных, физиологических и поведенческих симптомов. Выраженность этих симптомов определяет степень депрессии, которой в те или иные моменты жизни подвергаются до 20% людей во всем мире. Около 20-50% населения земного шара страдают от депрессии, но часто это состояние неверно диагностируют (Wittchen, 2000).

Депрессивные психические расстройства – наиболее распространенное заболевание в мире, провоцирующее серьезные социоэкономические проблемы (WHO, 2001). По прогнозам, к 2015 году депрессия окажется второй после сердечнососудистых заболеваний причиной недееспособности среди европейцев.

Зоны мозга, наиболее сильно страдающие от депрессии – это зоны, отвечающие за формирование эмоций, за процессы обучения и памяти, а именно префронтальная кора, базальные ядра и гиппокамп. Изменения, происходящие в них, включают уменьшение объема структур, размеров нейронов и их плотности, что связано с нарушениями гемодинамики и метаболизма глюкозы. Также снижается количество клеток глии, которые играют ключевую роль в передаче нервного импульса.

Так называемая «стресс-гипотеза» аффективных психических расстройств подтолкнула разработку моделей депрессии на животных. Эти модели стали незаменимы в доклинических исследованиях по психопатологии, патофизиологии депрессии и специфических реакций на антидепрессанты. Открытие того, что в дефинитивной нервной системе продолжаются процессы нейрогенеза, привлекло в свое время большой интерес научного сообщества, так как до этого нейрональные сети взрослого мозга считались неизменными и неспособными к регенерации. Эта аксиома была в 1928 году высказана известным испанским нейрофизиологом Сантъяго Рамоном и Кайялом (Santiago Ramon y Cajal), который в одной из работ написал про нервную ткань: «здесь все может погибнуть, но ничто не способно восстанавливаться» (Cajal, 1928). Современные исследования опровергли этот взгляд, продемонстрировав формирование новых нейронов (нейрогенез) во взрослом мозге. При этом процессы нейрогенеза могут усиливаться позитивными регуляторами и подавляться негативными, такими как острый и хронический стресс.

В то время как стресс ингибирует нейрогенез в гиппокампе, антидепрессанты имеют противоположный эффект. Более того, пациенты с расстройствами эмоциональной сферы в среднем имеют гиппокамп с меньшими средними размерами, чем у здоровых людей. Когда об этом стало известно, это привело к возникновению «нейрогенной гипотезы» депрессии, которая гласит, что нейрогенез в гиппокампе, а точнее его нарушения, могут оказаться первопричиной развития депрессивных расстройств. Однако, согласно сегодняшнему взгляду на эту проблему, нейрогенез в гиппокампе не играет ключевой роли в патогенезе депрессии, хотя и может быть ответственен за некоторые поведенческие эффекты антидепрессантов (Sahay & Hen, 2007).

Также растет количество данных о том, что, помимо воздействия на нейрогенез, стресс и антидепрессанты оказывают влияние на формирование специфических клеток нервной ткани – глии (глиогенез), необходимых для выживания нейронов. Нервная ткань содержит примерно в 100 раз больше глиальных клеток, чем нейронов. Глия выполняет трофическую функцию и принимает участие в регуляции передачи нервных импульсов через синапсы (контакты между отростками нервных клеток). Глиальные клетки также обладают рецепторами к нейротрансмиттерами и стероидным гормонам и способны к генерации электрических импульсов. По этой причине структурные изменения в глиальных клетках могут быть существенны для обмена информацией между нейронами, а также между нейронами и глией.

Во взрослом мозге терапия различными антидепрессантами может стимулировать не только нейрогенез, но и глиогенез. Более того, исследования на животных показали, что хронический стресс подавляет деление клеток не только в гиппокампе, но также и в префронтальной коре, и что этот эффект может быть отменен антидепрессантами (Czeh et al., 2007). Результаты эти были подтверждены исследованиями пациентов с расстройствами эмоций. С помощью компьютерной томографии было показано, что префронтальная кора, несомненно, вовлечена в патофизиологические процессы. В дальнейшем была проведена оценка состояния тканей умерших пациентов, показавшая, что число глиальных клеток в образцах мозга от пациентов, в анамнезе которых была указана тяжелая депрессия, существенно снижено.

В последние два десятилетия представления о мозге сильно изменились. Теперь ясно, что нейрональные и глиальные сети не неизменны, и находятся под контролем множества факторов, таких как факторы внешней среды (например, обучение), и внутренние факторы: нейротрофины, глюкокортикоиды, половые гормоны, и проч. Антидепрессанты стимулируют нейро- и глиогенез, поэтому структурные повреждения, вызванные стрессом и депрессией, не являются необратимыми.

Сегодня считается, что нейрогенез во взрослом мозге ограничен несколькими зонами: гиппокампом и областями, прилегающими к латеральным мозговым желудочкам. Однако появляется все больше данных о том, что образование новых нейронов происходит также в неокортексе. Несмотря на небольшое число этих клеток, они имеют важное значение для функционирования неокортекса. Взаимосвязь психических заболеваний и цитогенеза в дефинитивном неокортексе пока не ясна, но уже ведутся ее доклинические исследования. Возможно, на основе этих работ будут созданы более эффективные подходы к лечению депрессии.

Wittchen HU, Hoefler M, Meister W. Depressionen in der Allgemeinpraxis. Die bundesweite Depressionsstudie. Stuttgart: Schattauer, 2000
Moussavi S, Chatterji S, Verdes E, et al. Depression, chronic diseases, and decrements in health: results from the World Health Surveys. Lancet 2007;370:851-858

World Health Organisation (WHO). The World Health Report 2001. Mental Health: New Understanding, New Hope. Download http://www.who.int/whr/2001/en/whr01_en.pdf

Sahay A, Hen R. Adult hippocampal neurogenesis in depression. Nature Neuroscience 2007;10:1110-1115

Ramon y Cajal, SR. Degeneration and regeneration of the nervous system. London, Oxford University Press, 1928

Czeh B, Mueller-Keuker JIH, Rygula R, et al. Chronic social stress inhibits cell proliferation in the adult medial prefrontal cortex: hemispheric asymmetry and reversal by fluoxetine treatment. Neuropsychopharmacology 2007;32:1490-1503

Источник