Unser Verständnis über die Regulation von Emotionen in limbischen Hirnarealen
wurde bisher hauptsächlich aus nicht-invasiven bildgebenden Verfahren
gewonnen. Die Wiederentdeckung der funktionellen Neurochirurgie als
therapeutisches Verfahren in der Behandlung psychiatrischer Erkrankungen wie
der therapierefraktären Depression (TRD) ermöglicht durch Implantation von
tiefen Hirnelektroden die perioperative Ableitung subkortikaler
Nervenzellpopulationsaktivität. In dieser Studie untersuchen wir die
Hypothese, dass charakteristische oszillatorische Muster lokaler
Feldpotentiale (LFP) im menschlichen limbischen System die Symptomschwere der
Depression reflektieren. Über die zur tiefen Hirnstimulation implantierten
Elektroden wurden LFPs aus dem subgenualem cingulären Kortex bei 7 Patienten
mit Depression (Brodmann Area 25; CG25; 7 TRD Patienten) und bei weiteren 7
Patienten mit Depression aus dem Nucleus striae terminalis (BNST, 7 TRD
Patienten) abgeleitet und mit LFPs aus dem BNST von 5 Patienten mit
Zwangsstörung verglichen. Im direkten Vergleich zeigten die Patienten mit
Depression signifikant höhere oszillatorische Alpha-Aktivität im BNST (8-14
Hz;p<0.01) als Patienten mit Zwangserkrankung. Die im CG25 Zielgebiet
operierten Depressionspatienten zeigten ein ähnliches oszillatorisches Muster
wie die TRD-BNST Patienten. Die mittlere Alpha-Aktivität korrelierte
signifikant mit den depressiven Symptomen der Patienten (Beck Depressions
Inventar; n=14, r=0.55, p = 0.042), nicht aber mit den Symptomen der
Zwangsstörung. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Alpha-Aktivität im
limbischen System ein Korrelat der Symptomschwere bei Patienten mit Depression
ist und als potentieller Biomarker für moderne Stimulationsverfahren wie der
bedarfsgerechten (closed-loop) tiefen Hirnstimulation verwendet werden könnte.The role of distinct limbic areas in emotion regulation has been largely
inferred from neuroimaging studies. Recently, the opportunity for intracranial
recordings from limbic areas has arisen in patients undergoing deep brain
stimulation (DBS) for neuropsychiatric disorders including major depressive
disorder (MDD) and obsessive compulsive disorder (OCD). Here we test the
hypothesis that distinct temporal patterns of local field potential (LFP)
activity in the human limbic system reflect disease state and symptom severity
in MDD and OCD patients. To this end, we recorded LFPs via implanted DBS
electrodes from the bed nucleus of stria terminalis (BNST area) in 12 patients
(5 OCD, 7 MDD) and from the subgenual cingulate cortex in 7 MDD patients (CG25
area). We found a distinct pattern of oscillatory activity with significantly
higher α-power in MDD compared with OCD in the BNST area (broad α-band 8–14
Hz; P = 0.01) and a similar level of α-activity in the CG25 area as in the
BNST area in MDD patients. The mean α-power correlated with severity of
depressive symptoms as assessed by the Beck depression inventory in MDD (n =
14, r = 0.55, P = 0.042) but not with severity of obsessive compulsive
symptoms in OCD. Here we show larger α-band activity in MDD patients compared
with OCD recorded from intracranial DBS targets. Our results suggest that
α-activity in the limbic system may be a signature of symptom severity in MDD
and may serve as a potential state biomarker for closed loop DBS in MDD
