Depressive Gehirne reagieren nicht regelmäßig auf Stress

Eine im Bett sitzende Frau stützt sich auf ihre Arme

Eine neue Studie identifiziert einen neuen Biomarker, der die Widerstandsfähigkeit gegenüber chronischem Stress anzeigt.

Dieser Biomarker fehlt bei Menschen mit schweren depressiven Störungen weitgehend, und dieses Fehlen wird weiter mit Pessimismus im täglichen Leben in Verbindung gebracht, so die Studie.

Die Forscher verwendeten die Bildgebung des Gehirns, um Unterschiede im Neurotransmitter Glutamat innerhalb des medialen präfrontalen Kortex zu identifizieren, bevor und nachdem die Studienteilnehmer stressigen Aufgaben unterzogen wurden. Anschließend folgten sie den Teilnehmern vier Wochen lang und verwendeten ein Umfrageprotokoll, um regelmäßig zu bewerten, wie die Teilnehmer ihre erwarteten und erlebten Ergebnisse für die täglichen Aktivitäten bewerteten.

"Depression ist in vielerlei Hinsicht eine stressbedingte Störung."

„Unseres Wissens ist dies die erste Arbeit, die zeigt, dass Glutamat im medialen präfrontalen Kortex des Menschen eine adaptive Gewöhnung an eine neue stressige Erfahrung zeigt, wenn jemand in letzter Zeit viel Stress erlebt hat“, sagt Senior-Autor Michael Treadway, Professor an der Emory University Institut für Psychologie und Institut für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften.

„Wichtig ist, dass diese Gewöhnung bei Patienten mit Depressionen deutlich verändert ist. Wir glauben, dass dies eines der ersten biologischen Signale dieser Art sein könnte, die in Bezug auf Stress und klinisch depressive Menschen identifiziert wurden.“

Stress und Depressionen

„Mehr darüber zu erfahren, wie akuter Stress und chronischer Stress das Gehirn beeinflussen, kann bei der Identifizierung von Behandlungszielen für Depressionen helfen“, fügt die Erstautorin Jessica Cooper, Postdoktorandin am Translational Research in Affective Disorders Laboratory von Treadway, hinzu.

Das Labor konzentriert sich auf das Verständnis der molekularen und kreislaufbezogenen Mechanismen psychiatrischer Symptome im Zusammenhang mit Stimmungsstörungen, Angstzuständen und Entscheidungsfindung.

Es ist seit langem bekannt, dass Stress ein Hauptrisikofaktor für Depressionen ist, eine der häufigsten und schwächenden psychischen Erkrankungen. „In vielerlei Hinsicht ist Depression eine stressbedingte Störung“, sagt Laufweg. „Es wird geschätzt, dass 80 % der erstmaligen depressiven Episoden signifikanter, chronischer Lebensstress vorausgeht.“

Etwa 16 bis 20 % der US-Bevölkerung werden im Laufe ihres Lebens die Kriterien für eine schwere depressive Störung erfüllen. Experten gehen davon aus, dass die Depressionsraten im Zuge der anhaltenden COVID-19-Pandemie noch weiter steigen werden. Während der Pandemie, haben nach Angaben der Kaiser Family Foundation etwa vier von zehn Erwachsenen in den Vereinigten Staaten Symptome von Angstzuständen oder depressiven Störungen gemeldet, gegenüber einem von zehn, der sie im Jahr 10 gemeldet hat.

„Die Pandemie hat für viele Menschen zu mehr Isolation geführt und gleichzeitig die Anzahl schwerer Stressoren und existenzieller Bedrohungen erhöht“, sagt Treadway. "Diese Kombination birgt für viele Menschen ein hohes Risiko, an Depressionen zu erkranken."

Obwohl der Zusammenhang zwischen Stress und Depression eindeutig nachgewiesen ist, sind die diesem Zusammenhang zugrunde liegenden Mechanismen nicht bekannt. Experimente mit Nagetieren haben einen Zusammenhang zwischen der Reaktion von Glutamat – dem wichtigsten erregenden Neurotransmitter im Gehirn von Säugetieren – und Stress gezeigt. Die Rolle von Glutamat bei Menschen mit Depressionen ist jedoch weniger klar.

Ins Gehirn

Zu den 88 Teilnehmern der aktuellen Studie gehörten Menschen ohne psychische Störungen und nicht medikamentöse Patienten, bei denen eine schwere depressive Störung diagnostiziert wurde. Die Teilnehmer wurden über den wahrgenommenen Stress in ihrem Leben in letzter Zeit befragt, bevor sie Experimente mit einer als Magnetresonanzspektroskopie bekannten Gehirnscanning-Technik durchführten.

Im Scanner mussten die Teilnehmer abwechselnd zwei Aufgaben ausführen, die als akute Stressoren dienten: Ihre Hand in Eiswasser zum Handgelenk legen und von der Zahl 2,043 in 17-Schritten herunterzählen, während jemand ihre Genauigkeit bewertete.

Gehirnscans vor und nach dem akuten Stressor maßen Glutamat im medialen präfrontalen Kortex, einem Bereich des Gehirns, der mit dem Nachdenken über den eigenen Zustand und der Bildung von Erwartungen befasst ist. Frühere Forschungen haben auch gezeigt, dass dieser Gehirnbereich an der Regulierung adaptiver Reaktionen auf Stress beteiligt ist.

Die Teilnehmer reichten Speichelproben ein, während sie sich im Scanner befanden, wodurch die Forscher bestätigen konnten, dass die Aufgaben eine Stressreaktion auslösten, indem sie die Menge des Stresshormons Cortisol in der Probe maßen.

Bei gesunden Personen zeigten die Gehirnscans, dass die Glutamat-Veränderung als Reaktion auf Stress im medialen präfrontalen Kortex durch das individuelle Niveau des kürzlich wahrgenommenen Stresses vorhergesagt wurde. Gesunde Teilnehmer mit niedrigerem Stresslevel zeigten eine erhöhte Glutamatreaktion als Reaktion auf akuten Stress, während gesunde Teilnehmer mit höherem Stresslevel eine reduzierte Glutamatreaktion auf akuten Stress zeigten. Diese adaptive Reaktion war bei den Patienten mit diagnostizierter Depression vergleichsweise nicht vorhanden.

„Die Abnahme der Glutamat-Reaktion im Laufe der Zeit scheint ein Signal oder ein Marker für eine gesunde Anpassung an Stress zu sein“, sagt Treadway. "Und wenn die Werte hoch bleiben, scheint das ein Signal für maladaptive Reaktionen auf Stress zu sein."

Das anfängliche Ergebnis war für die Anpassung bei gesunden Teilnehmern stark, hatte jedoch eine bescheidene Stichprobengröße, sodass die Forscher beschlossen, zu sehen, ob sie es replizieren konnten. „Wir haben nicht nur eine Replikation erhalten, sondern eine ungewöhnlich starke Replikation“, sagt Treadway.

Das Experiment umfasste auch eine Gruppe gesunder Kontrollpersonen, die vor und nach der Durchführung von Aufgaben gescannt wurden. Anstelle von stressigen Aufgaben wurden die Kontrollen jedoch gebeten, eine Hand in warmes Wasser zu legen oder einfach nacheinander laut vorzuzählen. Ihr Glutamatspiegel war nicht mit wahrgenommenem Stress verbunden und sie zeigten keine Kortisolreaktion im Speichel.

Um ihre Ergebnisse zu erweitern, verfolgten die Forscher die Teilnehmer nach dem Scannen vier Wochen lang. Jeden zweiten Tag berichteten die Teilnehmer über ihre erwarteten und erlebten Ergebnisse für Aktivitäten in ihrem täglichen Leben. Die Ergebnisse zeigten, dass Glutamatveränderungen, die aufgrund des wahrgenommenen Stressniveaus einer Person höher waren als erwartet, eine erhöhte pessimistische Einstellung vorhersagten – ein Kennzeichen für Depressionen.

„Wir konnten zeigen, wie eine neuronale Reaktion auf Stress sinnvoll mit dem zusammenhängt, was Menschen in ihrem täglichen Leben erleben“, sagt Cooper. „Wir haben jetzt einen großen, reichhaltigen Datensatz, der uns einen greifbaren Hinweis liefert, auf dem wir aufbauen können, wenn wir weiter untersuchen, wie Stress zu Depressionen beiträgt.“

Die Forschung erscheint in Nature Communications.

Weitere Co-Autoren stammen von Emory, UCLA, der University of Arkansas, der Princeton University und dem McLean Hospital/Harvard Medical School.

Die Arbeit wurde von den National Institutes of Mental Health unterstützt.

Quelle: Emory University

 

Über den Autor

Carol Clark-Emory


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Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Zukunft

 


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