TMS - Intrakraniální elektrody

V posledních několika letech prokázaly neinvazivní techniky mozkové stimulace, jako je transkraniální magnetická stimulace (TMS), transkraniální proudová stimulace a periferní multimodální stimulace, rozsáhlé klinické aplikace. Transkraniální magnetická stimulace (TMS) je neinvazivní metoda fokální stimulace mozku, která využívá elektromagnetickou indukci a nevyžaduje chirurgický zákrok. Panuje optimismus, že TMS a další formy NIBS způsobí revoluci v tom, jak léčíme neurologické a psychiatrické poruchy, o čemž svědčí více než 1000 klinických studií registrovaných pomocí TMS. Velká část tohoto optimismu pramení z úspěšného použití TMS jako léčby deprese. Navzdory velkému počtu klinických studií využívajících NIBS počet terapeutických indikací stagnuje, omezuje se na těžkou depresi a v poslední době obsedantně-kompulzivní poruchu. Existují základní otázky týkající se základních mechanismů působení NIBS, které bude nezbytné pochopit, aby bylo možné tuto modalitu léčby posunout dále. Zde navrhujeme unikátní projekt spolupráce neurologie a neurochirurgie, který umožní bezprecedentní okno do pochopení toho, jak NIBS ovlivňuje lidský mozek. Konkrétně budeme provádět různé formy cílené TMS u neurochirurgických pacientů s monitorováním intrakraniální elektroencefalografie (iEEG), abychom zaznamenali účinky NIBS v reálném čase na lokální a vzdálené oblasti mozku s jedinečnou kombinací prostorového a časového rozlišení ve srovnání s jinými studiemi na lidech. TMS může představovat největší riziko pro pacienty s intrakraniálními elektrodami a my jsme již prokázali bezpečnost tohoto přístupu pomocí gelového fantomového mozku a máme výsledky od sedmi pacientů prokazujících bezpečnost a předběžné výsledky. Pro současný návrh je naším cílem: 1) charakterizovat reakci NIBS na lidský mozek zaznamenanou z iEEG mezi aktivními a simulovanými stavy a 2) vztáhnout vzdálené elektrofyziologické reakce z NIBS k měření mozkové konektivity mezi hodnocenými místy stimulace a záznamu. s funkční konektivitou MRI v klidovém stavu (rs-fcMRI). To nám umožní vyhodnotit vztah mezi reakcemi iEEG vyvolanými NIBS a silou funkční konektivity k místu stimulace v regresním modelu. Pro část studie TMS předpokládáme, že 1) TMS bude mít fokální účinky detekované z povrchových elektrod pod místem stimulace, stejně jako zapojení na úrovni sítě detekované na vzdálených místech, 2) Opakované TMS bude indukovat frekvenčně specifické účinky, které se liší mezi 0,5 a 10 Hz stimulační protokoly a 3) velikost opakujících se TMS-evokovaných odpovědí iEEG napříč elektrodami bude souviset se silou rs-fcMRI mezi stimulačním a záznamovým místem. Zkoumáním elektrofyziologických reakcí TMS s vysokou časoprostorovou přesností u lidí tato studie poskytne nové mechanické poznatky o účincích TMS na zapojení cíle a spojí tato zjištění se zobrazovacími metodami, které jsou již široce používány. Kromě toho bude TMS aplikován klinicky smysluplným způsobem zacílením na levý dorzolaterální prefrontální kortex v protokolu používaném k léčbě deprese. Vytváření výsledků pro tyto cíle bude klíčem k pokroku v našem chápání toho, jak TMS a další formy NIBS zapojují mozkové sítě, které lze využít k racionálnímu vývoji personalizovaného terapeutického NIBS pro depresi a další poruchy řízené zobrazením.