Major depressive disorder (MDD) affects approximately 10% of the population globally. Approximately 20% to 30% of patients with MDD do not sufficiently respond to standard treatment. Therefore, there is a need to develop more effective treatment strategies.To investigate whether the efficacy of cognitive behavioral therapy (CBT) for the treatment of MDD can be enhanced by concurrent transcranial direct current stimulation (tDCS).The double-blind, placebo-controlled randomized clinical trial PsychotherapyPlus was conducted at 6 university hospitals across Germany. Enrollment took place between June 2, 2016, and March 10, 2020; follow-up was completed August 27, 2020. Adults aged 20 to 65 years with a single or recurrent depressive episode were eligible. They were either not receiving medication or were receiving a stable regimen of antidepressant medication (selective serotonin reuptake inhibitor and/or mirtazapine). A total of 148 women and men underwent randomization: 53 individuals were assigned to CBT alone (group 0), 48 to CBT plus tDCS (group 1), and 47 to CBT plus sham-tDCS (group 2).Participants attended a 6-week group intervention comprising 12 sessions of CBT. If assigned, tDCS was applied simultaneously. Active tDCS included stimulation with an intensity of 2 mA for 30 minutes (anode over F3, cathode over F4).The primary outcome was the change in Montgomery-Åsberg Depression Rating Scale (MADRS) score from baseline to posttreatment in the intention-to-treat sample. Scores of 0 to 6 indicate no depression; 7 to 19, mild depression; 20 to 34, moderate depression; and 34 and higher, severe depression.A total of 148 patients (89 women, 59 men; mean [SD] age, 41.1 [13.7] years; MADRS score at baseline, 23.0 [6.4]) were randomized. Of these, 126 patients (mean [SD] age, 41.5 [14.0] years; MADRS score at baseline, 23.0 [6.3]) completed the study. In each of the intervention groups, intervention was able to reduce MADRS scores by a mean of 6.5 points (95% CI, 3.82-9.14 points). The Cohen d value was -0.90 (95% CI, -1.43 to -0.50), indicating a significant effect over time. However, there was no significant effect of group and no significant interaction of group × time, indicating the estimated additive effects were not statistically significant. There were no severe adverse events throughout the whole trial, and there were no significant differences of self-reported adverse effects during and after stimulation between groups 1 and 2.Based on MADRS score changes, this trial did not indicate superior efficacy of tDCS-enhanced CBT compared with 2 CBT control conditions. The study confirmed that concurrent group CBT and tDCS is safe and feasible. However, additional research on mechanisms of neuromodulation to complement CBT and other behavioral interventions is needed.ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02633449.

Abstract DNA methylation profiles of aggressive behavior may capture lifetime cumulative effects of genetic, stochastic, and environmental influences associated with aggression. Here, we report the first large meta-analysis of epigenome-wide association studies (EWAS) of aggressive behavior (N=15,324 participants). In peripheral blood samples of 14,434 participants from 18 cohorts with mean ages ranging from 7 to 68 years, 13 methylation sites were significantly associated with aggression (alpha=1.2×10 −7 ; Bonferroni correction). In cord blood samples of 2,425 children from five cohorts with aggression assessed at mean ages ranging from 4 to 7 years, 83% of these sites showed the same direction of association with childhood aggression ( r =0.74, p=0.006) but no epigenome-wide significant sites were found. Top-sites (48 at a false discovery rate of 5% in the peripherl blood meta-analysis or in a combined meta-analysis of peripheral blood and cord blood) have been associated with chemical exposures, smoking, cognition, metabolic traits, and genetic variation (mQTLs). Three genes whose expression levels were associated with top-sites were previously linked to schizophrenia and general risk tolerance. At six CpGs, DNA methylation variation in blood mirrors variation in the brain. On average 44% (range=3-82%) of the aggression–methylation association was explained by current and former smoking and BMI. These findings point at loci that are sensitive to chemical exposures with potential implications for neuronal functions. We hope these results to be a starting point for studies leading to applications as peripheral biomarkers and to reveal causal relationships with aggression and related traits.

ABSTRACT Cognitive skills are a strong predictor of a wide range of later life outcomes. Genetic and epigenetic associations across the genome explain some of the variation in general cognitive abilities in the general population and it is plausible that epigenetic associations might arise from prenatal environmental exposures and/or genetic variation early in life. We investigated the association between cord blood DNA methylation at birth and cognitive skills assessed in children from eight pregnancy cohorts (N=2196-3798) within the Pregnancy And Childhood Epigenetics (PACE) Consortium across overall, verbal and non-verbal cognitive scores. The associations at single CpG sites were weak for all of the cognitive domains investigated. One region near DUSP22 on chromosome 6 was associated with non-verbal cognition in a model adjusted for maternal IQ. We conclude that there is little evidence to support the idea that cord blood DNA methylation at single CpGs can predict cognitive skills and further studies are needed to confirm regional differences.

Research has shown that therapeutic sleep deprivation (SD) has rapid antidepressant effects in the majority of depressed patients. Investigation of factors preceding and accompanying these effects may facilitate the identification of the underlying biological mechanisms. This exploratory study aimed to examine clinical and genetic factors predicting response to SD and determine the impact of SD on illness course. Mood and tiredness during SD were also assessed via visual analogue scales (VAS). Depressed inpatients (n = 78) and healthy controls (n = 15) underwent ~36hrs of SD. Response to SD was defined as a score of ≤2 on the Clinical Global Impression Scale for Global Improvement. Depressive symptom trajectories were evaluated for up to a month using self/expert ratings. Impact of genetic burden was calculated using polygenic risk scores for major depressive disorder. 72% of patients responded to SD. Responders and non-responders did not differ in baseline self/expert depression symptom ratings, but mood subjectively measured by VAS scale differed. Response was associated with lower age (p = 0.007) and later age at life-time disease onset (p = 0.003). Higher genetic burden of depression was observed in non-responders than healthy controls. Up to a month post-SD, depressive symptoms decreased in both patients groups, but more in responders, in whom effects were sustained. The present findings suggest that re-examining SD with a greater focus on biological mechanisms will lead to better understanding of mechanisms of depression.

Background Therapeutic sleep deprivation (SD) rapidly induces robust, transient antidepressant effects in a large proportion of major mood disorder patients suffering from a depressive episode, but underlying biological factors remain poorly understood. Research suggests that these patients may have altered circadian molecular genetic ‘clocks’ and that SD functions through ‘resetting’ dysregulated genes; additional factors may be involved, warranting further investigation. Leveraging advances in microarray technology enabling the transcriptome-wide assessment of gene expression, this study aimed to examine gene expression changes accompanying SD and recovery sleep in patients suffering from an episode of depression.Methods Patients (N=78) and controls (N=15) underwent SD, with blood taken at the same time of day before, after one night of SD and after recovery sleep. A transcriptome-wide gene-by-gene approach was used, with a targeted look also taken at circadian genes. Furthermore, gene set enrichment, and longitudinal gene set analyses including the time point after recovery sleep, were conducted.Results Circadian genes were significantly affected by SD, with patterns suggesting that molecular clocks of responders and non-responders, as well as patients and controls respond differently to chronobiologic stimuli. Notably, gene set analyses revealed a strong widespread effect of SD on pathways involved in immune function and inflammatory response, such as those involved in cytokine and especially in interleukin signalling. Longitudinal gene set analyses showed that in responders these pathways were upregulated after SD; in non-responders, little response was observed.Conclusions Our findings emphasize the close relationship between circadian, immune and sleep systems and their link to etiology of depression at the transcriptomic level.