Un estudi neurocientífic, publicat per la revista Nature Mental Health, ha revelat com es pot reequilibrar el cervell deprimit a partir de diferents tractaments farmacològics. L'estudi està liderat per investigadors vinculats a la Universitat Pompeu Fabra (UPF) i a les universitats d'Oxford (Regne Unit) i Aarhus (Dinamarca).

L'estudi indica que els tractaments farmacològics amb psilocibina i escitalopram contra la depressió afecten el cervell de manera completament diferent, però en tots dos casos incidint sobre la jerarquia entre regions cerebrals. El tractament amb psilocibina condueix a relacions més horitzontals i menys jeràrquiques de les diferents regions cerebrals. En canvi, el tractament amb escitalopram fa que aquesta reorganització jeràrquica s'accentuï. Tot i les diferències entre ambdós tractaments, el fet que tots dos incideixin sobre la reconfiguració jeràrquica de les regions cerebrals indica que la depressió podria estar causada per un mal funcionament de les regions que s'ocupen de coordinar i orquestrar la dinàmiques cerebrals.

Aquesta investigació ha estat dirigida pels professors Gustavo Deco i Morten L. Kringelbach a través de la col·laboració internacional entre el Center for Brain and Cognition (CBC) del Departament d'Enginyeria de la Universitat Pompeu Fabra (UPF), el Centre for Eudaimonia and Human Flourishing del Departament de Psiquiatria de la Universitat d'Oxford (Regne Unit) i el Center for Music in the Brain de la Universitat d'Aarhus (Dinamarca).

Aquest darrer estudi es basa en els resultats d'una important investigació anterior en què van participar 1.000 persones i que va revelar que el cervell és similar a una orquestra, ja que està organitzat jeràrquicament. La informació que processa s'articula a través d'un grup reduït de regions cerebrals (conductores o coordinadores), abans de transmetre's a tot el cervell.

Partint d'aquests coneixements previs, Deco (UPF) i Kringelbach (Oxford) van plantejar una nova hipòtesi, segons la qual la depressió major i d’altres trastorns neuropsiquiàtrics podrien estar causats per disfuncions d'aquests conductors o coordinadors que orquestren la dinàmica cerebral des de la cúspide de la jerarquia. Posteriorment, van posar a prova la seva hipòtesi utilitzant dades d'imatges cerebrals de pacients abans i després de rebre el tractament contra la depressió, mitjançant un assaig controlat aleatori que comparava la teràpia amb psilocibina i escitalopram, sense que ni els investigadors ni els pacients sabessin exactament el tipus de fàrmac aplicat en cada cas.

Analitzant aquestes dades amb un nou model d'anàlisi de tot el cervell, els autors van descobrir que les dues intervencions farmacològiques causaven reconfiguracions jeràrquiques significativament diferents de la dinàmica de tot el cervell, tot i produir els mateixos nivells de millora dels símptomes depressius.

Gustavo Deco (UPF): “Els trastorns neuropsiquiàtrics podrien estar causats pel col·lapse de les regions que orquestren la dinàmica cerebral des de la part superior de la jerarquia”

L'autor principal de l'article, el professor Gustavo Deco (UPF): afirma: “En general, els resultats demostren que la psilocibina i l'escitalopram actuen de formes fonamentalment diferents per reequilibrar la dinàmica cerebral de la depressió. Això confirma la hipòtesi que els trastorns neuropsiquiàtrics podrien estar causats pel col·lapse de les regions que orquestren la dinàmica cerebral des de la part superior de la jerarquia”.

Moren L. Kringelbach (Oxford): “Les nostres troballes aporten llum sobre un problema important encara no resolt: com es reequilibra el cervell deprimit”

L'investigador principal, el professor Kringelbach (Oxford) afegeix: “La depressió major s'ha generalitzat i va camí de convertir-se en la causa de morbiditat mundial més gran cap a l'any 2030. Es necessiten urgentment nous i millors tractaments, però, per aconseguir els avenços que tant necessitem, hem d'entendre millor com les intervencions que actualment són eficaces canvien la dinàmica cerebral de manera significativa. Les nostres troballes aporten llum sobre un important problema encara no resolt: com es reequilibra el cervell deprimit”.

Per a Kringelbach, en termes més generals, la investigació aporta un marc d'anàlisi per mesurar els mecanismes subjacents de qualsevol tipus d'intervenció sobre el cervell, cosa que “podria revolucionar la nostra comprensió i el tractament dels trastorns neuropsiquiàtrics”.

A diferència d'investigacions anteriors, gràcies a l'ús de models computacionals de la dinàmica del cervell global, aquest nou marc d'anàlisi ha pogut captar els mecanismes cerebrals causats per cada tractament i els efectes que genera sobre la jerarquia cerebral a partir de dades de neuroimatge dels pacients en estat de repòs. A més, els investigadors han fet servir tècniques d'intel·ligència artificial per mesurar els diferents patrons de la jerarquia cerebral abans i després de cada tractament farmacològic. Les tècniques de IA també faciliten que es pugui predir la resposta al tractament de cada pacient.

Article de referència:

Deco, G., Sanz Perl, Y., Johnson, S. et al. Different hierarchical reconfigurations in the brain by psilocybin and escitalopram for depression. Nat. Mental Health (2024). https://doi.org/10.1038/s44220-024-00298-y