Les scientifiques de Virginia Tech du Fralin Biomedical Research Institute du VTC ont identifié les processus d’apprentissage neuronal associés aux symptômes de la dépression et ont lié les améliorations de ces processus à l’amélioration des symptômes chez les participants à la recherche traités pour dépression.
Les résultats, décrits dans une étude publiée aujourd’hui (11 h le 28 juillet 2021) dans le Journal of the American Medical Association (JAMA) Psychiatry, suggèrent des voies distinctes vers les symptômes de la dépression et de nouvelles approches mathématiquement guidées pour traiter la dépression clinique.
La dépression majeure est l’un des troubles mentaux les plus courants aux États-Unis et peut entraîner une déficience grave, selon l’Institut national de la santé mentale. On estime que 7,1% de tous les adultes américains ont eu au moins un épisode dépressif majeur.
Les médicaments et les thérapies comportementales actuels sont utiles, mais pour de nombreuses personnes aux prises avec la dépression, les traitements existants ne fonctionnent pas bien. Nous devons envisager d’autres voies possibles vers la dépression. Ces voies, ou mécanismes, pourraient pointer vers de nouvelles cibles thérapeutiques à explorer. »
Pearl Chiu, professeur agrégé à l’unité de psychiatrie computationnelle du Fralin Biomedical Research Institute et auteur correspondant de l’étude
Les scientifiques ont utilisé des modèles informatiques du fonctionnement du cerveau comme une nouvelle façon d’examiner les mécanismes de la dépression. Dans une découverte clé, les chercheurs ont découvert que les améliorations des symptômes qui ont suivi la thérapie cognitivo-comportementale étaient liées à des améliorations des composants d’apprentissage par renforcement qui ont été perturbés avant la thérapie.
« La dépression est une maladie très grave et l’une des principales causes d’invalidité dans le monde. Nous espérons que notre travail pourra servir de pont entre les cliniciens du comportement et les informaticiens pour identifier plus précisément les causes de la dépression et les nouvelles façons de traiter la maladie », a déclaré le premier l’auteure Vanessa Brown, ancienne étudiante au doctorat avec Chiu au département de psychologie de Virginia Tech et qui est maintenant professeure adjointe de psychiatrie à l’Université de Pittsburgh.
L’équipe de recherche a commencé à étudier un groupe de base de 101 adultes avec et sans dépression clinique. Un sous-ensemble de participants souffrant de dépression a été traité avec jusqu’à 12 semaines de thérapie cognitivo-comportementale – un traitement qui consiste à apprendre à identifier et à corriger les schémas de pensée négatifs.
Les participants souffrant de dépression ont joué à un jeu d’apprentissage pendant l’IRM fonctionnelle du cerveau avant et après la thérapie cognitivo-comportementale, et les participants sans dépression ont joué au même jeu à des moments appariés aux participants qui ont participé à la thérapie cognitivo-comportementale. Les scientifiques ont utilisé la modélisation informatique pour identifier différents processus qui contribuent à l’apprentissage. Ils ont découvert que des éléments distincts de l’apprentissage des récompenses et des pertes – connus sous le nom d’apprentissage par renforcement – étaient liés à certains symptômes de la dépression.
« Deux des parties les plus intéressantes des résultats sont que les personnes souffrant de dépression apprennent de différentes manières et que ces processus d’apprentissage ont changé lorsque les symptômes de la dépression se sont améliorés après la thérapie cognitivo-comportementale. Le lien entre les composants d’apprentissage et les symptômes est essentiel », a déclaré Brooks King. Casas, co-auteur de l’étude et professeur agrégé au Fralin Biomedical Research Institute et au Département de psychologie du Virginia Tech’s College of Science.
Les chercheurs affirment que l’utilisation de modèles informatiques a le potentiel d’aider d’autres chercheurs et professionnels de la santé mentale à identifier avec précision les nouveaux contributeurs à la dépression, qui pourraient à leur tour être de nouvelles cibles pour les thérapies.
« Par exemple, pour quelqu’un qui souffre de dépression, perdre quelques centimes dans le jeu peut donner l’impression de perdre plusieurs centaines de dollars ou la perte peut être très difficile à oublier. Ces processus sont différents, mais ils affectent tous deux la façon dont nous apprenons et les choix que nous faisons. « , a déclaré King-Casas.
« Nous avons quantifié certains de ces processus d’apprentissage avec une modélisation informatique et montrons qu’ils sont liés à la dépression de manières très différentes », a déclaré Chiu, qui est également professeur agrégé de psychologie au Collège des sciences de Virginia Tech. « L’idée est similaire à la façon dont le stress ou trop de sodium peuvent tous deux contribuer à l’hypertension artérielle, mais ce qui contribue à l’hypertension d’une personne en particulier pourrait suggérer s’ils se concentrent sur la diminution du stress ou sur la réduction de la consommation de sel dans le cadre du traitement. De même, pour la dépression, les aspects de l’apprentissage qui contribuent à la dépression d’une personne pourraient nécessiter différentes approches de traitement. »
Chiu dit que former une compréhension informatique de la façon dont les processus cognitifs s’alignent sur les symptômes de la dépression est une approche prometteuse.
« Maintenant que nous avons lié des composants spécifiques de l’apprentissage à la dépression et montré qu’ils changent avec des symptômes de dépression spécifiques, nous pouvons peut-être développer de nouvelles thérapies qui se concentrent sur l’ajustement de ces composants d’apprentissage comme moyen de réduire la dépression », a-t-elle déclaré.
