Elektrokonvulsionstherapie und strukturelle Neuroplastizität im neokortikalen, limbischen und paralimbischen Kortex

Die Elektrokonvulsionstherapie (EKT) ist eine hochwirksame und schnell wirkende Behandlung bei schwerer Depression. Um die biologischen Grundlagen der therapeutischen Reaktion zu verstehen, untersuchten wir Variationen der kortikalen Dicke anhand von Magnetresonanztomographie (MRT)-Daten bei 29 Patienten, die zu drei Zeitpunkten während einer EKT-Behandlungsreihe gescannt wurden, und bei 29 Kontrollpersonen zu zwei Zeitpunkten. Änderungen der Dicke im Laufe der Zeit und mit Symptomverbesserung wurden mit hoher räumlicher Auflösung über den Kortex und innerhalb diskreter kortikaler Regionen von Interesse bewertet. Bei den Patienten zeigte sich eine Zunahme der Dicke im Verlauf der EKT im bilateralen anterioren cingulären Kortex (ACC), im inferioren und superioren Schläfenlappen, im parahippocampalen, entorhinalen und fusiformen Kortex sowie in verbreiteten präfrontalen Bereichen. Bei den Kontrollen traten über die Zeit keine Veränderungen auf. In temporalen und fusiformen Regionen mit signifikanten EKT-Effekten unterschied sich die Dicke zwischen Patienten und Kontrollen zu Beginn und die Veränderung der Dicke stand in Zusammenhang mit der therapeutischen Reaktion bei den Patienten. Im ACC traten diese Beziehungen nur bei Behandlungsansprechern auf, und die kurz nach Behandlungsbeginn gemessene Dicke sagte die gesamte EKT-Reaktion voraus. EKT führt zu weitreichender Neuroplastizität in neokortikalen, limbischen und paralimbischen Regionen, und die Veränderungen stehen im Zusammenhang mit dem Ausmaß der antidepressiven Reaktion. Variationen in der ACC-Dicke, die Behandlungsansprecher unterscheiden und die Reaktion früh im Verlauf der EKT vorhersagen, könnten einen Biomarker für das allgemeine klinische Ergebnis darstellen. Da postmortale Studien fokale Reduktionen der Glia-Dichte und der Neuronen-Größe bei Patienten mit schwerer Depression zeigen, könnten die EKT-assoziierten Zunahmen der Dicke auf neuroplastische Prozesse zurückzuführen sein, die die Größe und/oder Dichte von Neuronen und Glia sowie deren Verbindungen betreffen.