[논문 리뷰] Stress, Depression and Neuroplasticity

Shatrunjai P. Singh, Swagata Karkare|arXiv (Cornell University)|2017. 11. 27.

Neurogenesis and neuroplasticity mechanisms참고 문헌 22인용 수 11

한 줄 요약

이 리뷰는 스트레스, 우울증 및 신경가소성 간의 상호작용을 탐구하며, 만성 스트레스가 시냅스 가소성을 손상시키고 우울증의 병리생리학에 기여하는 방식을 강조한다. 나이, 성별 및 환경적 요인이 신경가소성의 핵심 조절자임을 언급하며, 특정 치료적 접근을 통해 신경세포의 저항력을 향상시키는 것을 제안한다.

ABSTRACT

Modifications of signaling pathways and synapses owing to changing behaviors, environments, numerous neural modulation as well as brain-tissue injuries is defined as neuroplasticity in developmental neurology. The central purpose of the review is to gain a better understanding of the relation between stress, depression and neuroplasticity and explore potential therapeutic interventions for enhancing neural resilience. We have also reviewed the role of different factors like age, stress and sex on inducing neuroplasticity within various brain regions.

연구 동기 및 목표

• 신경가소성의 관점에서 스트레스와 우울증을 연결하는 생물학적 메커니즘을 명확히 하기.
• 나이, 성별 및 환경적 요인이 특정 뇌 영역에서 신경가소성에 미치는 영향을 검토하기.
• 신경가소성 경로를 표적으로 삼아 신경세포의 저항력을 향상시키는 잠재적 치료 전략을 규명하기.
• 스트레스 관련 장애에서 시냅스 및 신호 전달 경로의 변화를 통합적으로 이해하기.
• 우울증에 대한 신경가소성 기반 치료 개입을 위한 향후 연구의 틀을 제공하기.

제안 방법

• 발달 신경학 분야에서의 신경가소성, 스트레스 및 우울증에 관한 기존 문헌에 대한 체계적 리뷰.
• 행동적 및 환경적 스트레스 요인과 관련된 신호 전달 경로 및 시냅스 변화 분석.
• 스트레스에 대한 신경가소성 반응에서 성별 및 연령별 차이 평가.
• 뇌 조직 손상과 신경조절 효과가 가소성에 미치는 영향에 대한 연구 결과 통합.
• 분자 수준 및 회로 수준의 변화를 행동적 결과와 연결하기 위한 개념적 프레임워크 사용.
• 신경세포 저항력을 향상시키기 위해 수정 가능한 치료 개입 표적을 식별하는 데 중점.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 만성 스트레스가 전두엽 피질 및 해마와 같은 주요 뇌 영역에서 시냅스 가소성을 어떻게 손상시키는가?
• RQ2 나이 및 성별의 차이가 스트레스에 대한 신경가소성 반응을 매개하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 우울증 관련 신경가소성 결핍에서 가장 크게 변화하는 분자 및 시냅스 경로는 무엇인가?
• RQ4 환경적 요인 및 신경조절 요인이 스트레스 하에서 시냅스 재구성 능력에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ5 신경가소성을 복원하거나 향상시키고 신경세포 저항력을 증진시키기 위해 개발할 수 있는 치료 전략은 무엇인가?

주요 결과

• 만성 스트레스는 전두엽 피질 및 해마에서 특히 시냅스 가소성의 구조적 및 기능적 손상을 초래한다.
• 나이와 성별은 신경가소성 반응을 크게 조절하며, 여성과 노인은 스트레스 유도 가소성 변화에 더 높은 취약성을 보인다.
• 스트레스에 의해 유도된 신경영양 인자 신호 전달 경로, 특히 BDNF 경로의 변화는 강하게 우울증 표현형과 연관되어 있다.
• 시냅스 강도 및 신경영양 지원을 표적으로 삼는 치료 개입을 통해 신경세포 저항력을 향상시킬 수 있다.
• 환경적 풍부함과 행동 조절은 실험 동물 모델에서 스트레스 유도 가소성 결핍을 부분적으로 역전시킬 수 있다.
• 뇌 조직 손상은 가소성 장애를 악화시키며, 만성 스트레스와 복합 효과를 보일 수 있음을 시사한다.