Die Major Depression geht häufig mit Schlafstörungen einher, die mehr als 80 % der Patienten betreffen und sich vorwiegend als Insomnien äußern. Diese Störungen beeinträchtigen die Lebensqualität, sagen das Suizidrisiko voraus und bestehen häufig nach der Behandlung fort, was sie mit dem Auftreten neuer Episoden in Verbindung bringt. Die meisten Antidepressiva unterdrücken jedoch den REM-Schlaf, wobei einige sogar die Erholungsqualität verschlechtern können. Ein beträchtlicher Anteil der Patienten – auf bis zu 30 % geschätzt – spricht nicht auf konventionelle Behandlungen an, was die Entwicklung experimenteller Therapien wie der tiefen Hirnstimulation rechtfertigt. Das mediale Vorderhirnbündel (medial forebrain bundle, MFB) stellt eines der aufkommenden Zielgebiete für die therapieresistente Depression dar, doch seine Auswirkungen auf den Schlaf waren bislang wenig bekannt.
Um dieser Frage nachzugehen, verwendeten die Autoren die Rattenlinie Flinders Sensitive Line, ein validiertes Depressionsmodell. Die Tiere wurden mit bilateralen Stimulationselektroden im MFB, mit Oberflächenelektroden zur Ableitung des Elektrokortikogramms und des Elektromyogramms für die Schlafklassifikation sowie mit Elektroden ausgestattet, die in den prälimbischen Kortex, den Nucleus accumbens und den dorsalen Hippocampus implantiert wurden. Schlaf und oszillatorische Aktivität wurden vor und nach vierundzwanzig Stunden Stimulation aufgezeichnet, während die antidepressiven Verhaltenseffekte mittels des Forced-Swim-Tests bewertet wurden.
Die Aufzeichnungen offenbarten während des Tiefschlafs bei diesen Ratten bisher nicht beschriebene Anomalien: eine verringerte zirkadiane Amplitude ihres Rhythmus, eine reduzierte Slow-Wave-Aktivität und eine erhöhte Oszillation im Gamma-Band. Die in diesem Modell bereits nachgewiesenen REM-Schlaf-Defizite wurden zudem bestätigt. Die Stimulation des MFB erzeugte einen antidepressiven Effekt auf das Verhalten, ohne die Schlafarchitektur signifikant zu verändern; hingegen unterdrückte sie die während des Tiefschlafs beobachtete überschießende Gamma-Aktivität, sowohl im Elektrokortikogramm als auch in den Signalen des prälimbischen Kortex. Eine Normalisierung der Delta-Aktivität in den frühen Schlafstadien wurde ebenfalls als möglicher längerfristiger Effekt nahegelegt.
Nach Ansicht der Autoren unterstreichen diese Ergebnisse die Bedeutung des Tiefschlafs als Dysfunktionszustand bei affektiven Störungen, neben der Enthemmung des REM-Schlafs. Da die Entstehung der Gamma-Oszillationen weitgehend auf der Aktivität GABAerger Interneurone beruht, könnte deren Erhöhung eine Pathophysiologie widerspiegeln, die die Erzeugung adäquater langsamer Oszillationen verhindert und die Prozesse der synaptischen Plastizität stört. Die Tatsache, dass die Stimulation auf das Verhalten und die Schlafphysiologie einwirkt, ohne die Schlafarchitektur zu berühren, deutet auf eine unabhängige Modulation von Schaltkreisen hin, die zahlreiche biologische Substrate teilen. Die Modulation der Gamma-Aktivität könnte somit einen Bestandteil des antidepressiven Mechanismus darstellen – eine Hypothese, die bei Patienten validiert werden muss.