Geç başlangıçlı depresyon hastalarının `default mode network` aktivitesinin sağlıklı kontroller ile karşılaştırılması

Abstract

GİRİŞ: Son yıllarda yapılan çalışmalarda, psikiyatrik hastalıklarda bölgesel işlev bozukluğunun ötesinde farklı alanların beraber çalışmasındaki sorunların hastalığın ortaya çıkışında rol oynadığı gösterilmiştir.Ancak, bu bölgeler arası bozulmanın net olarak tanımı yapılamadığı gibi hastalığın hangi aşamasında (prodrom veya sendrom)ortaya çıktığı da bilinmemektedir. Kırk beş yaş sonrasında başlayan geç başlangıçlı depresyonun (GBD),erken başlangıçlı depresyona göre genetik etkilerin daha az olduğu ve nörodejenaratif sürecin daha önde olduğu bir depresyon alt tipi olduğu düşünülmektedir.Dolayısıyla sendromdan hemen önce oluşan edimsel patofizyolojinin klinik belirtilere yol açtığı düşünülmektedir. Beyninodaklanmadığı zamanda aktif hale geçen ve nörodejeneratif hastalıkların erken dönemlerinde bozulduğu bildirilen Default Mode Network (DMN) aktivitesi geç başlangıçlı depresyonda araştırma alanı olarak seçilmiştir.AMAÇ: Bu çalışmada GBD hastalarının ve sağlıklı bireylerin DMN' lerinin fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRG) ile karşılaştırılarak hastalıkla ilgili farklılıkların ve dolayısıyla GBD patofizyolojisi hakkında bulguların gösterilmesi amaçlanmıştır. Eğer ileri yaşta ve sonradan ortaya çıkan depresyonda hangi beyin bölgeleri arasındaki işlevsel ilişkinin bozulduğu ortaya çıkarılabilirse,bu bilgi hastalığın patofizyolojisini anlama,tedavi geliştirme ve tedavi prognozunu öngörmede kullanılabilir.HİPOTEZ: GBD' de beyindeki DMN' yi oluşturan beyin bölgelerinin birbiri ile ilişkisibozulmaktadır. Bu bozulma özellikle yaş ile beraber izlenen nörodejeneratif alanlardaolmaktadır.YÖNTEM: Bu çalışmaya 15 GBD hastası ile 14 sağlıklı gönüllü dahil edilmiştir.Katılımcıların ayrıntılı psikiyatrik muayenesi yapıldıktan sonra DSM IV için Yapılandırılmış Klinik Görüşme (SCID1), Hamilton Depresyon Değerlendirme Ölçeği (HAMdDd17), Klinik Demans Evrelendirme Ölçeği (KDEÖ), Standardize Mini Mental Test (SMMT) uygulanmış ve 3 Tesla MR cihazı ile yapısal ve fonksiyonel görüntülemeleri tamamlanmıştır. Hasta ve sağlıklı kontrol grubunun DMN aktiviteleri bireylerin zihinsel olarak dinlenme durumunda değerlendirilmiştir. Bu tam dinlenme durumunu belirleyebilmek için de öncelikle kişilerin fMRG ödevi aracılığıyla zihinsel bir aktivite göstermeleri amaçlanmıştır; ardından gelen 5 dakikalık dinlenme durumundaki çekilen görüntüleri analize alınmıştır. fMRG CONN FC programı aracılığıyla fonksiyonel MR görüntülerinde DMN' nin işlevsel bağlantıları hasta ve kontrol grubu arasında t testi ile karşılaştırılmıştır. BULGULAR: Bulgularımız, hasta grubunda sağlıklı kontrollere göre medial prefrontal kortex(mPFC)ile parahipokampal girus-sağ posterior (PaHg-sp) arasında artmış işlevsel bağlantı göstermiştir (B=0.24, t=5.57, pdFDR<0.000921). Ek olarak DMN alt bölgeleri arasındaki bağlantıları hasta grubunun kendi içinde değerlendirdiğimizde mPFC ile PaHgdsp, mPFC ile posterior singulat korteks (PCC),mPFC ile sol lateral parietal lob(LLP),mPFC ile sağ lateral parietal lob(RLP)arasında artmış işlevsel bağlantı olduğunu saptadık.SONUÇ: Bu çalışmada kısmen ya da tam remisyondaki GBD hastalarında kontrol grubundan farklı olarak DMN'!nin alt bölgelerinde işlevsel bağlantı değişiklikleri gözledik.Bu trait özellik kendisini emosyonel işlemleme ve bellek kayıt/geri çağırımında sorumlu olan mPFC ve PaHg-sp arasındaki bağlantıda artış olarak göstermiştir. Bu bulgu geç başlangıçlı depresyonda bellek performanslarını devam ettirmek için ilgili alanların ilişkisini artırmaya yönelik olarak yorumlanmıştır.

INTRODUCTION: Recent studies have shown that, problems regarding cooperation of different brain regions play important role instead of regional dysfunctions. However, neither the disease is clearly defined,nor the occurrence period(syndrome or prodrome)of the deterioration is fully understood.In late onset depression,which starts after age of 45,it is thought that genetic effects are less pronounced and neurodegenerative process is more dominant in contrast to early onset depression. Thereby, it is thought that acquired pathophysiology, which starts shortly before syndrome, causes clinical symptoms. Recent studies present the evaluation of the relation of different brain regions in order to investigate the pathology. Default mode network (DMN)activity,which is disrupted in early stages of neurodegenerative diseases and activated when brain is not focused, was investigated in late onset depression.AIM: The aim of this study is to present findings of pathophysiology of the LOD by comparing functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) images taken from LOD and healthy individuals. Determination of brain regions, in which disruption occurs during LOD, can lead us to understand the pathology of the disease,develop treatment and predict the treatment prognosisHYPOTHESIS: In this study it is hypothesized that in late onset depression, the relations of DMN regions is disrupted.This disruption can be visualized using fMRI and can be used to better understand neurobiology of the disease. METHOD: 15 LOD patients and 14 healthy volunteers as control group are included in this study. Following detailed psychiatric assessment, Structured Clinical Interview for DSM-IV(SCID-1), Mini Mental State Examination (MMSE), Hamilton Rating Scale for Depression (HRSD), Clinical Dementia Rating (CDR) is performed then participants underwent structural and functional MRI scanning.DMN activities of patients and healthy controls were evaluated during the resting state.In order to determine the resting state, first, patients were asked to perform mental activity through an fMRI task. fMRI scans that are taken during the 5-minutes resting period were analyzed.Functional connections of DMN were evaluated with t-test, using fMRI-CONN-FC software. In functional MR images, functional connections of DMN were compared in between patient and control groups using fMRG-CONN-FC software and t-tests.RESULTS: Compared to healthy control subjects, functional connectivities between medial prefrontal cortex (mPFC) and parahippocampal gyrus-posterioright (PaHg-pr) of the LOD patients were significantly stronger during resting period (B=0.24,t=5.57,pdFDR<0.000921). Additionally, we determined increased functional connection of mPFC with PaHg-pr,Posterior cingulate cortex (PCC), left lateral parietal lobe (LLP), right lateral parietal lobe (RLP)in the evaluation of connections between DMN subregions in patient group.CONCLUSION: In the present study, we have shown that differences in functional connectivity of DMN subdregions,which is similar to previous studies.Moreover,best of our knowledge, for the first time we have shown increased connectivity of mPFC and PaHg-sp,which are responsible for memory encoding/recall and emotional processing. These neural changes which, are common in euthymic and symptomatic depressive patients, could be considered as a valid diagnostic criteria in neurobiology based diagnostic systems in the future.