El cervell està integrat per milions de neurones cadascuna de les quals estableix les seves pròpies connexions formant xarxes neuronals. La connectivitat funcional en estat de repòs cerebral indica les àrees del cervell l'activitat de la qual està correlacionada, mentre que la connectivitat efectiva entre diferents àrees cerebrals indica com unes àrees influeixen directament sobre les altres. La connectivitat efectiva descriu el motiu de les interaccions entre les àrees i es mesura usant un model dinàmic. El mètode proporciona informació de la comunicació cerebral que varia al llarg del temps segons sigui l'activitat o l'estat dels subjectes.

Una investigació ha estudiat la connectivitat efectiva del cervell en un assaig clínic en què van participar 336 pacients amb diagnòstic de trastorn depressiu major (amb i sense medicació), en comparació amb un grup control integrat per 350 individus sans. El treball s'ha publicat a la revista Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging i han participat Gustavo Deco, professor d'investigació ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) i director del Centre de Cognició i Cervell (CBC), i Matthieu Gilson, un dels primers autors de l'estudi i membre del seu equip, conjuntament amb investigadors provinents del Regne Unit i de múltiples centres de recerca de la Xina i Taiwan.

Els resultats més rellevants d'aquest estudi mostren que les persones amb depressió presenten connectivitat efectiva disminuïda en unes àrees i augmentada en altres, amb independència de si estaven sota tractament o no. Per exemple, l'estudi identifica que a nivell de l'escorçaorbitofrontal medial, una àrea relacionada amb la sensació de plaer i recompensa subjectiva, les persones deprimides presenten una connectivitat efectiva reduïda de les entrades d'estímuls del lòbul temporal. Identifiquen també en aquests pacients activitat augmentada a nivell de l'escorça orbitofrontal lateral i una disminució en àrees relacionades amb el llenguatge. A nivell de l'hipocamp, relacionat amb la memòria, s'han trobat també zones de connectivitat efectiva augmentada.

Els autors afirmen en el seu treball: "per mesurar la connectivitat efectiva hem utilitzat un nou enfocament en el qual cada àrea del cervell té una connectivitat anatòmica coneguda i un model dinàmic simple, la qual cosa ajuda a mesurar la connectivitat efectiva de les 94 àrees cerebrals distribuïdes a l'atles d'etiquetatge anatòmic automatitzat (AAL2), utilitzant imatges de ressonància magnètica funcional en estat de repòs". L'etiquetatge anatòmic automàtic (AAL, Automated Anatomical Labeling) és un programari que facilita un atles digital del cervell humà anotat per estructures macroscòpiques.

Aquest estudi demostra com interpretar diferències en la connectivitat efectiva entre diferents grups d'individus (pel que fa al treball, entre persones amb diagnòstic de depressió, en comparació amb persones sanes).

Treball de referència:

Edmund T. Rolls, Wei Cheng, Matthieu Gilson, Jiang Qiu, Zicheng Hu, Hongtao Ruan, Yu Li, Chu-Chung Huang, Albert C. Yang, Shih-Jen Tsai, Xiaodong Zhang, Kaixiang Zhuang, Ching-Po Lin, Gustavo Deco, Peng Xie, and Jianfeng Feng (2018), “Effective Connectivity in Depression”, Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging,  Volume 3, Issue 2, Febrer, pàgs. 187-197. https://doi.org/10.1016/j.bpsc.2017.10.004.