L’imagerie cérébrale révèle parfois des différences qui concernent moins la taille anatomique du cerveau que la manière dont ses réseaux fonctionnels occupent le cortex. Chez des personnes souffrant de dépression, une équipe de chercheurs a ainsi observé une extension particulièrement marquée du réseau de saillance fronto-striatale.
Ce réseau participe notamment à la sélection des informations auxquelles le cerveau accorde de l’importance. Publiés en 2024 dans Nature, les travaux de Charles Lynch et de ses collègues montrent qu’il occupait une surface corticale plus importante chez de nombreuses personnes dépressives étudiées. Sa stabilité au fil du temps et sa présence avant l’apparition de symptômes chez certains jeunes donnent à cette observation une portée particulière.
Le réseau de saillance fronto-striatale occupait davantage de cortex dans la dépression
Les chercheurs ont d’abord réalisé une cartographie fonctionnelle très précise chez six personnes souffrant de dépression majeure. Contrairement à une IRM réalisée à un seul moment, certains participants ont été examinés à de nombreuses reprises afin d’obtenir une représentation détaillée de l’organisation de leurs réseaux cérébraux.
Chez quatre des six participants, le réseau de saillance fronto-striatale occupait plus du double de la surface observée chez les 37 témoins utilisés pour cette première comparaison. Sur l’ensemble des six personnes dépressives, il représentait en moyenne 5,49 % de la surface corticale contre 3,17 % chez les témoins. Cela correspond à une différence moyenne de 73 %.
L’équipe a ensuite recherché le même phénomène dans trois autres groupes indépendants comprenant au total 135 personnes souffrant de dépression. L’extension du réseau a de nouveau été observée. Une analyse supplémentaire menée sur des données concernant 299 personnes dépressives et 932 témoins a également conforté ce résultat.
La différence ne repose donc pas uniquement sur les quelques participants examinés de manière particulièrement intensive au début des travaux. Elle apparaît dans plusieurs groupes analysés avec des méthodes et des équipements différents.
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L’extension du réseau de saillance venait surtout d’un déplacement de ses frontières
Parler d’un réseau cérébral plus étendu peut facilement laisser penser qu’une partie du cerveau aurait augmenté de volume. Les images décrivent plutôt une différence dans la répartition fonctionnelle du cortex.
Chez les personnes concernées, les frontières du réseau de saillance fronto-striatale étaient déplacées. Certaines portions corticales généralement rattachées à d’autres réseaux chez les témoins se retrouvaient intégrées au réseau de saillance.
L’équipe a identifié plusieurs formes de cette extension. Elle pouvait empiéter sur des territoires habituellement associés au réseau frontopariétal, au réseau cingulo-operculaire ou au réseau du mode par défaut. La configuration exacte variait d’une personne à l’autre, mais le principe restait similaire.
Cette observation précise la signification du résultat. La particularité détectée par l’imagerie concerne principalement la topographie fonctionnelle du cerveau et la position des frontières entre différents réseaux.
Le réseau de saillance restait stable malgré les variations de l’état dépressif
L’un des intérêts de ces travaux tient au nombre d’examens réalisés chez certains participants. Plusieurs personnes ont été suivies pendant des mois et l’une d’elles a passé jusqu’à 62 séances d’imagerie sur une période pouvant atteindre environ un an et demi.
Au cours de cette période, l’intensité des symptômes dépressifs pouvait évoluer. L’étendue du réseau de saillance fronto-striatale restait pourtant relativement stable. Les chercheurs n’ont pas retrouvé de relation claire entre sa surface et la sévérité de la dépression au moment de l’examen.
Le nombre d’épisodes dépressifs vécus auparavant n’expliquait pas davantage les différences observées. L’équipe a aussi examiné des personnes avant et après une stimulation magnétique transcrânienne répétitive sans constater de modification significative de la taille du réseau.
Ces résultats suggèrent que l’extension observée correspond davantage à une caractéristique durable de l’organisation cérébrale chez certaines personnes qu’à une modification apparaissant uniquement pendant les périodes où les symptômes sont les plus importants.
Une extension du réseau de saillance était visible avant certains symptômes dépressifs
Les chercheurs ont ensuite cherché à savoir si cette particularité pouvait exister avant l’apparition de manifestations dépressives. Ils ont utilisé les données du vaste programme américain ABCD, qui suit le développement cérébral d’enfants et d’adolescents.
Ils ont identifié 57 jeunes qui ne présentaient pas de symptômes dépressifs significatifs lors des premières observations réalisées autour de 10 et 12 ans, mais qui ont ensuite développé des symptômes cliniquement significatifs vers 13 ou 14 ans. Ils ont été comparés à 57 jeunes n’ayant pas présenté de tels symptômes au cours du suivi.
Avant l’apparition des symptômes, le réseau de saillance occupait déjà une surface corticale en moyenne près de 36 % plus importante chez les jeunes qui allaient ensuite présenter des manifestations dépressives. Cette différence était donc observable plusieurs années avant le moment où leur état psychologique avait conduit à les distinguer du groupe témoin.
La taille du réseau restait par ailleurs relativement stable entre les deux premières périodes d’imagerie. Ce résultat renforce l’hypothèse selon laquelle la topographie du réseau de saillance peut précéder certaines manifestations dépressives plutôt que résulter uniquement de leur apparition.
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L’imagerie cérébrale ouvre une piste sur la vulnérabilité à la dépression
La présence d’un réseau de saillance fronto-striatale plus étendu chez de nombreuses personnes dépressives, sa stabilité au fil des mois et son observation avant certains symptômes convergent vers une même piste. Cette organisation pourrait être associée à une vulnérabilité accrue à la dépression chez certaines personnes.
Les résultats ne permettent toutefois pas de savoir, à partir d’une IRM individuelle, si une personne développera une dépression. Les 57 jeunes concernés dans le suivi ABCD avaient été identifiés rétrospectivement à partir d’un vaste ensemble de données. Une différence statistique entre groupes ne constitue donc pas un outil permettant de prévoir avec certitude l’évolution d’un individu.
La méthode utilisée nécessite également une cartographie fonctionnelle particulièrement précise. Une partie des participants a été examinée plusieurs fois afin de réduire le bruit des mesures et de déterminer plus finement les frontières propres à chaque réseau cérébral.
L’intérêt du résultat se situe aujourd’hui dans la compréhension de l’organisation cérébrale associée à la dépression. Le réseau de saillance fronto-striatale apparaît plus étendu chez une proportion importante des personnes étudiées et cette particularité semble suffisamment stable pour mériter d’être examinée comme une caractéristique possible de vulnérabilité. Les prochains travaux devront déterminer jusqu’où cette observation peut être généralisée à des populations plus larges et plus diverses.