บริเวณสมอง ของ ชีววิทยาของความซึมเศร้า

งานวิจัยในสมองคนซึมเศร้ามักจะแสดงรูปแบบปฏิสัมพันธ์ที่มีปัญหาระหว่างเขตต่าง ๆ หลายเขตในสมองและงานวิจัยที่พยายามเข้าใจชีววิทยาของโรคซึมเศร้าได้กำหนดบริเวณสมองหลายเขตที่มีส่วน

Raphe nuclei

แหล่งกำเนิดเดียวของเซโรโทนินในสมองก็คือ raphe nuclei ซึ่งเป็นนิวเคลียสของเซลล์ประสาทที่ตอนบนของก้านสมอง โดยอยู่ที่ mid-line ของสมองมีหลักฐานว่า มีประสาทพยาธิสภาพใน rostral raphe nuclei ในคนไข้โรคซึมเศร้า[33][34][35]แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก raphe nuclei ก็ส่งสัญญาณไปทั่วในสมอง และมีบทบาทในกิจต่าง ๆ มากมาย ยาแก้ซึมเศร้าโดยมากออกฤทธิ์กับระบบเซโรโทนิน

Suprachiasmatic nucleus (SCN)

suprachiasmatic nucleus (SCN) เป็นศูนย์ควบคุมนาฬิกาชีวภาพของร่างกาย โดยมีเซลล์ประสาทที่ทำงานเพิ่มและลดลงตลอดทั้งวันสัญญาณจาก SCN ควบคุมวงจรการตื่นการหลับและจังหวะทางชีวภาพอื่น ๆ เช่น การขึ้น ๆ ลง ๆ ของอุณหภูมิร่างกายปัญหาในวงจรเหล่านี้เป็นอาการที่คงเส้นคงวาของโรคซึมเศร้า โดยเฉพาะโรคประเภท melancholicรูปแบบบคลาสสิกของคนซึมเศร้าก็คือมีปัญหาในการนอนหลับตอนกลางคืน แล้วตื่นขึ้นราว ๆ ตีสามการตื่นขึ้นมักจะนำด้วยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิร่างกาย ซึ่งปกติจะไม่เกิดขึ้นจนกว่าอีกหลายชั่วโมงต่อมาเป็นเรื่องปกติที่ยาแก้ซึมเศร้าจะช่วยให้กลับไปสู่รูปแบบการนอนปกติก่อนที่จะช่วยปรับอารมณ์ ถ้าการนอนหลับที่ดีไม่กลับคืนมา นี่เป็นอาการที่ส่องว่า การรักษาจะไม่ได้ผลและโดยกลับกัน การหยุดชะงักของการนอนเยี่ยงนี้บ่อยครั้งเป็นอาการแรกว่าโรคกำลังจะกลับมา[ต้องการอ้างอิง]

มีการทำงานร่วมกันอย่างสำคัญระหว่าง Raphe nuclei และ SCNคือ ในด้านหนึ่ง Raphe nuclei ส่งสัญญาณแบบเซโรโทนินไปให้ SCNในงานศึกษาในสัตว์ การส่งสัญญาณแนวนี้มีผลควบคุมความสามารถใช้แสงรีเซ็ตนาฬิกาทางชีวภาพ คือ ยิ่งมีเซโรโทนินมากเท่าไร ผลของแสงก็มีกำลังยิ่งเท่านั้นและในด้านตรงกันข้าม นาฬิกาทางชีวภาพก็มีอิทธิพลอย่างยิ่งต่อ Raphe nuclei คือ ในช่วงนอนหลับ ระดับเซโรโทนินจะลดลง และเกือบจะไม่มีเหลือในช่วงการนอนหลับที่ตาเคลื่อนไหวเร็ว (REM)ให้สังเกตว่า คนซึมเศร้ามีการนอนแบบ REM เกิดขึ้นเร็วมาก เทียบกับคนปกติที่มันจะไม่มีอิทธิพลมากจนกระทั่งชั่วโมงท้าย ๆ คือในตอนเช้า ๆยาแก้ซึมเศร้ามีผลระงับการนอนแบบ REM[ต้องการอ้างอิง]

Ventral tegmental area (VTA)

ventral tegmental area (ตัวย่อ VTA) เป็นสมองส่วนกลางส่วนฐาน (basal midbrain) ที่ขาดไม่ได้ในระบบรางวัลของสมองVTA ส่งสัญญาณประสาทไปยัง nucleus accumbens (ตัวย่อ NAcc) โดยใช้สารสื่อประสาทโดพามีนยาที่ทำให้ติดมักจะเพิ่มผลของโดพามีนในระบบนี้ เทียบกับยาที่ต้านผลโดพามีนซึ่งจะก่อภาวะสิ้นยินดีเหมือนอย่างที่พบในคนซึมเศร้ายาเพิ่มโดพามีนเช่น โคเคน บ่อยครั้งจะบรรเทาภาวะสิ้นยินดีในโรคซึมเศร้า แต่มีผลตราบที่ยายังอยู่ในร่างกายเท่านั้น ดังนั้น ยาเพียงช่วยบรรเทาอาการแต่ไม่ได้ช่วยรักษาโรค

Nucleus accumbens (NAcc)

การมีปัจจัยทางความเครียดที่เลี่ยงไม่ได้ต่าง ๆ เป็นระยะยาวนานจะลดการปล่อยโดพามีนใน Nucleus accumbens shell[36][37]ดังที่พบในการบังคับให้หนูว่ายน้ำ ซึ่งเป็นแบบจำลองความซึมเศร้าในสัตว์[38]

Anterior cingulate cortex (ACC)

Anterior cingulate cortex (ACC) เป็นเขตในสมองที่ทำงานเมื่อเกิดประสบการณ์ลบหลายอย่าง และแสดงการทำงานในคนซึมเศร้าที่สูงกว่าคนปกติบทบาทของ ACC ยังเป็นเรื่องไม่ยุติ แต่ข้อเสนออย่างหนึ่งก็คือมันช่วยอำนวยการประสบความทุกข์แบบรู้ตัวหลายทศวรรษก่อน มีการทดลองตัด ACC เพื่อพยายามบรรเทาความเจ็บปวดที่รับไม่ได้ของคนไข้ระยะสุดท้ายคนไข้เหล่านี้รายงานว่าหลังจากผ่าตัด ตนก็ยังรู้สึกเจ็บปวดทางกาย แต่ไม่รู้สึกทำให้เครียดต่อไป(ผลของเฮโรอีนและมอร์ฟีนบางครั้งก็กล่าวอย่างคล้าย ๆ กัน)เมื่อไม่นานมานี้ มีการทดลองทางคลินิกโดยวิธี deep brain stimulation (การกระตุ้นสมองระดับลึก ตัวย่อ DPS) ที่ใช้อิเล็กโทรดส่งสัญญาณไฟฟ้าเพื่อระงับการทำงานของ ACC ในคนไข้ที่ซึมเศร้าอย่างรุนแรงแม้ว่าจะไม่ได้ผลในทุกเค้ส แต่คนไข้บางคนได้ผลที่ชัดเจนโดยมีอารมณ์ดีขึ้นทันทีหลังจากที่ทำการกระตุ้น

Subgenual cingulate

งานวิจัยปี 2543 พบว่า บริเวณบรอดมันน์ 25 หรือที่รู้จักอีกอย่างว่า Subgenual cingulate มีเมแทบอลิซึมสูงกว่าปกติในคนไข้ซึมเศร้าที่ดื้อการรักษา (treatment-resistant depression)[39]บริเวณนี้มากไปด้วยโปรตีน serotonin transporter ซึ่งพิจารณาว่าเป็นตัวควบคุมเครือข่ายประสาทขนาดใหญ่ที่รวมเขตสมองเช่น ไฮโปทาลามัสและก้านสมอง ซึ่งมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนความอยากอาหารและการนอนหลับ,อะมิกดะลาและ Insular cortex ซึ่งมีผลต่ออารมณ์และความวิตกกังวล,ฮิปโปแคมปัส ซึ่งมีบทบาทสำคัญต่อความจำ,และบางส่วนของสมองกลีบหน้า ซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับกับความภูมิใจในตนเอง (self-esteem)[40][41]ปัญหาต่อบริเวณนี้หรือแม้แต่บริเวณที่น้อยกว่านี้มีส่วนในความซึมเศร้าการกระตุ้นสมองระดับลึกบริเวณนี้มีผลลดการทำงานเกินผิดปกติ และช่วยบรรเทาความซึมเศร้าในคนไข้ที่ไม่สามารถรักษาด้วยยาแก้ซึมเศร้า[42]

แกนไฮโปทาลามัส-พิทูอิทารี-อะดรีนัล (HPA)

แกนไฮโปทาลามัส-พิทูอิทารี-อะดรีนัล (HPA) เป็นโครงสร้างระบบต่อมไร้ท่อแบบเป็นลูกโซ่ที่ทำงานเป็นปฏิกิริยาต่อตัวก่อความเครียดหลายรูปแบบ ซึ่งบ่อยครั้งทำงานเพิ่มขึ้นในคนซึมเศร้า[43]โดยมีอะมิกดะลาเป็นตัวควบคุมแบบเร้าและฮิปโปแคมปัสเป็นตัวควบคุมแบบยับยั้ง[44]งานศึกษาโดยการสร้างภาพประสาท (neuroimaging) แสดงว่า อะมิกดะลาและฮิปโปแคมปัสมีส่วนเกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางอารมณ์ (mood disorder) คือ ในคนไข้ พบว่าอะมิกดะลาใหญ่ขึ้นโดยมีการทำงานสูงขึ้นและฮิปโปแคมปัสเล็กลง[45]

การมีความเครียดเรื้อรังหรือโรคซึมเศร้าอาจมีผลทางชีวเคมีเช่นเดียวกัน เช่น การทำงานเรื้อรังของเขต HPA มีผลเป็นการผลิต corticotrophin-releasing hormone (CRH), adreno-corticotrophin hormone (ACTH), และในที่สุดฮอร์โมนความเครียดคือ cortisol โดยฮอร์โมนต่าง ๆ ผลิตในช่วงต่อของการทำงานแบบลูกโซ่[46][44] ถ้า cortisol เพิ่มขึ้นอย่างชั่วคราวก็จะมีผลเป็นปฏิกิริยาการตอบสนองโดยสู้หรือหนี โดยระงับภูมิคุ้มกันของร่างกาย เพิ่มแหล่งพลังงานให้ส่วนที่จำเป็น เพิ่มสมรรถภาพการรู้คิด และอาจเพิ่มความมั่นใจ แต่ว่า การเพิ่มขึ้นของ cortisol อย่างเรื้อรังเนื่องจากการทำงานของ HPA ดังที่พบในกลุ่มอาการคุชชิง บ่อยครั้งมีผลเป็นโรคซึมเศร้าและโรคนอนไม่หลับ[46]

แม้ว่าการวัดความผิดปกติในการทำงานของ HPA ยังไม่ไวและจำเพาะพอที่จะใช้วินิจฉัยโรคซึมเศร้า แต่ความผิดปกติในการตอบสนองต่อความเครียดดังว่าอาจเป็นองค์ประกอบสำคัญในคนไข้เป็นจำนวนมาก[47]

ถ้าความซึมเศร้าเรื้อรังเป็นเหตุให้ฮิปโปแคมปัสฝ่อลงดังที่สันนิษฐานด้านบน ปัญหาของโรคอาจจะเป็นเพราะการมีฮอร์โมน cortisol มากเกินไป มีทฤษฎี 2 อย่างที่แสดงกลไกที่อาจเป็นไปได้คือ ทฤษฎีแรกเสนอว่า ระดับ cortisol ซึ่งเป็น glucocorticoid ประเภท ที่มากเกินอย่างสม่ำเสมอทำให้เกิดพิษต่อนิวรอนที่พัฒนาสมบูรณ์แล้ว ส่วนทฤษฎีที่สองเสนอว่า ระดับ cortisol ที่มากเกินหรือเหตุอื่น ๆ จากความเครียดขัดขวางกำเนิดเซลล์ประสาทใหม่ (neurogenesis) ทำให้มีเซลล์ใหม่กำเนิดในฮิปโปแคมปัสน้อยลง (ซึ่งปกติเป็นเขตที่รู้ว่ามีเซลล์เกิดใหม่เนื่องจากหน้าที่เกี่ยวกับความจำ) แล้วจึงทำให้ฝ่อ ซึ่งยาแก้ซึมเศร้าสามารถแก้โดยทั้งเพิ่มการผลิตเซลล์ใหม่และลดการหลั่ง cortisol[47]

โพรงสมอง

งานศึกษาหลายงานพบหลักฐานว่าโพรงสมอง (Ventricle) ใหญ่ขึ้นในคนไข้โรคซึมเศร้า โดยเฉพาะโพรงที่สาม[48][49][50]สังเกตการณ์นี้ตีความว่าเป็นการเสียเนื้อประสาท (neural tissue) ในเขตต่อจากโพรงสมองที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการเสนอว่า cytokine และตัวช่วยอำนวยกระบวนการสมองเสื่อม (neurodegeneration) อื่น ๆ อาจมีบทบาทให้เกิดโรค[51][52][53]

ใกล้เคียง

ชีววิทยา ชีววิทยาของความซึมเศร้า ชีววิทยาทางทะเล ชีววิทยาของเซลล์ ชีววิทยาโอลิมปิกระหว่างประเทศ ชีววิทยาโอลิมปิกระดับชาติ ประเทศไทย ชีววิทยาวิวัฒนาการ ชีววิทยามนุษย์ ชีววิทยาการเจริญ ชีววิทยาระบบ

แหล่งที่มา

WikiPedia: ชีววิทยาของความซึมเศร้า http://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article... http://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article... http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(05)... http://www.cnsspectrums.com/UserDocs/ArticleImages... http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0006-... http://www.esi-topics.com/nhp/2006/september-06-Ke... http://www.informaworld.com/10.1080/15622970701816... http://www.jad-journal.com/article/S0165-0327(11)0... http://www.nature.com/npp/journal/v25/n6/full/1395... http://www.nature.com/npp/journal/v33/n1/full/1301...