Трактография при ожирении и депрессии

1.

Какие структуры мозга связывает унциатный пучок волокон? 

 Диффузионное тензорное изображение (DTI) - метод магнитно-резонасной томографии, который широко используется для количественной оценки региональной фракционной анизотропии (FA), параметра направленной диффузии воды. FA используется в качестве показателя структурной целостности трактов белого вещества. Известно, что крючковидные (унциатные) пучки волокон -можно считать основным трактом белого вещества, участвующим в регуляции эмоций, при депрессии и ожирении, в частности (Eden, A., et.al., 2015). Крючковидные пучки соединяют миндалевидное тело и переднюю поясную кору, а также другие височные и префронтальные области коры (Kier, E. L.,et.al., 2004). 

Что показывает диффузионное тензорное изображение мозга при ожирении? 

Исследования DTI среди лиц с ожирением указывают на относительно более диффузное снижение FА в белом веществе по всему мозгу, включая крючковидные пучки (Verstynen, T. et.al., 2012).. 

Как изменяется фракционная анизотропия унциатного тракта белого вещества при депрессии? 

При депрессии обнаружена значительно более низкая FA правого крючковидного пучка (Zhang, A.,et.al., 2012). Также была отмечена низкая фракционная анизотропия в левом крючковидном пучке при ранней депрессии по сравнению с поздней гериатрической депрессией (Wang F, et al., 2009).

Какие способы регуляции эмоций возможны при депрессии и ожирении? 

Вариантами регуляции эмоций считается "экспрессивное подавление" - тип ответной модуляции, при котором подавляется эмоционально-экспрессивное поведение, и "когнитивная переоценка" - тип когнитивной модуляции, при котором ситуации, связанные с эмоциями, реконструируются для изменения эмоционального воздействия (Gross, J. J., & John, O. P., 2003). Более частое использование подавления (а не переоценки) характерно как для депрессии, так и для ожирения (Zijlstra, H.,et.al., 2013). так, более частое использование экспрессивного подавления связано с малоподвижным образом жизни и симптомами депрессии, в то время как более частое использование когнитивной переоценки ассоиировано о хорошим психическим здоровьем, управлением веса и лучшими отношениями и на рабочем месте.  

2.

С какими изменениями поведения ассоциируется изменение фракционной анизотропии крючковидного пучка волокон? 

Большая фракционная анизотропия (FA) правого крючковидного пучка, измеренная с помощью диффузионного тензорного изображения ( трактографии) связана с использованием подавления и с более быстрым временем реакции на определение отрицательных эмоций, особенно грусти и страха  при депрессии в сочетании с ожирением. Можно полагать, что FA правого крючковидного пучка соответствует неадаптивным стратегиям регуляции эмоций и предубеждениям в обработке эмоций, которые имеют отношение к сопутствующей депрессии при ожирении.

Каким образом структурная целостность унциатного пучка волокон связана с неадаптивной стратегией регуляции эмоций? 

В исследованиях A. Pines et.al.(2018) было показано, что у людей с сопутствующей депрессией и ожирением большая структурная сплоченность крючковидного тракта может поддерживать неадаптивную стратегию регуляции эмоций. Сниженная FA в правом крючковидном тракте, предсказывающая как сниженное подавление эмоций, так и более медленное время реакции на негативные эмоции, представляет собой одну из адаптаций нейронов, посредством которой сопротивление передаче эмоциональной информации может обеспечить больше времени для более продвинутой эмоциональной обработки информации. В более широком смысле связь между правой крючковидной фасцией и нарушенной эмоциональной регуляцией предполагает изменение нейронных цепей у пациентов с сопутствующей депрессией и ожирением.Таким образом, можно считать, что правый крючковидный пучок по крайней мере вовлечен в два пути дисфункциональных эмоциональных процессов: эмоциональную дисрегуляцию и повышенную реактивность на негативные эмоциональные стимулы. Можно предположить, что у коморбидных депрессивных людей повышенна функция, связанная с правым крючковидным пучком, что приводит к нисходящим подавляющим сигналам, посылаемым в медиальные височные и орбитальные области мозга, участвующие в обработке эмоций. Отмечена положительная корреляция между FA правого крючковидного пучка и неадаптивными паттернами поведения в контексте аффективных расстройств. 

3. 

Каким образом состояние унциатного пучка волокон связано с разными вариантами регуляции эмоций? 

Крючковидные пучки связаны с различиями в чертах характера в использовании стратегий регуляции эмоций. Например, A. Eden et.al. (2015)   обнаружили, что более высокая FA левого крючковидного пучка коррелировала с более частым использованием стратегии регуляции эмоций переоценки, а Zuurbier et.al.  выявили аналогичную корреляцию между FA левого крючковидного пучка и переоценкой у женщин (Zuurbier, L., et.al., 2013).

Как связана с ответом на лечение измененная реакция на негативные эмоции выражения лица? 

Функциональная нейровизуализация показала, что предубеждения в обработке негативной информации при депрессии связанны с изменениями в крючковидном пучке волокон, включая связь миндалевидное тело и переднюю поясную кору. Также было продемонстрировала, что измененная реакция на негативные эмоции выражения лица является предиктором ответа на лечение депрессии (Williams, L. et.al., 2015). 

Выводы

Фракционная анизотропия правого крючковидного пучка соответствует предубеждениям в обработке эмоций, при ожирении, сопровождающимся депрессией.

Более высокая FA левого крючковидного пучка коррелирует с более частым использованием стратегии регуляции эмоций переоценки, особенно, у женщин.

Более низкая FA крючковидных пучков связана с более быстрым временем реакции на негативный материал.

Литература

Eden, A. S., Schreiber, J., Anwander, A., Keuper, K., Laeger, I., Zwanzger, P., ... & Dobel, C. (2015). Emotion regulation and trait anxiety are predicted by the microstructure of fibers between amygdala and prefrontal cortex. Journal of Neuroscience, 35(15), 6020-6027.

Gross, J. J., & John, O. P. (2003). Individual differences in two emotion regulation processes: implications for affect, relationships, and well-being. Journal of personality and social psychology, 85(2), 348.

Kier, E. L., Staib, L. H., Davis, L. M., & Bronen, R. A. (2004). MR imaging of the temporal stem: anatomic dissection tractography of the uncinate fasciculus, inferior occipitofrontal fasciculus, and Meyer’s loop of the optic radiation. American Journal of Neuroradiology, 25(5), 677-691.

Pines A., et.al. Multi-unit relations among neural, self-report, and behavioral correlates of emotion regulation in comorbid depression and obesity. Sci Rep. 2018; 8: 14032.

Wang F, et al. Functional and structural connectivity between the perigenual anterior cingulate and amygdala in bipolar disorder. Biol Psychiatry. 2009;66:516–521. 

Williams, L. M., Korgaonkar, M. S., Song, Y. C., Paton, R., Eagles, S., Goldstein-Piekarski, A., ... & Etkin, A. (2015). Amygdala reactivity to emotional faces in the prediction of general and medication-specific responses to antidepressant treatment in the randomized iSPOT-D trial. Neuropsychopharmacology, 40(10), 2398-2408.

Verstynen, T. D., Weinstein, A. M., Schneider, W. W., Jakicic, J. M., Rofey, D. L., & Erickson, K. I. (2012). Increased body mass index is associated with a global and distributed decrease in white matter microstructural integrity. Psychosomatic medicine, 74(7), 682-690.

Zhang, A., Leow, A., Ajilore, O., Lamar, M., Yang, S., Joseph, J., ... & Kumar, A. (2012). Quantitative tract-specific measures of uncinate and cingulum in major depression using diffusion tensor imaging. Neuropsychopharmacology, 37(4), 959-967.

Zijlstra, H., van Middendorp, H., Devaere, L., Larsen, J. K., van Ramshorst, B., & Geenen, R. (2012). Emotion processing and regulation in women with morbid obesity who apply for bariatric surgery. Psychology & Health, 27(12), 1375-1387.

Zuurbier, L. A., Nikolova, Y. S., Åhs, F., & Hariri, A. R. (2013). Uncinate fasciculus fractional anisotropy correlates with typical use of reappraisal in women but not men. Emotion, 13(3), 385.