Neurofyziologický dopad stimulace TDCS pro zdravé subjekty: multimodální zobrazovací přístup (COMBI-STIM)

TDCS je technika, která se objevuje jako prospektivní terapie neurologických, psychiatrických a návykových poruch. Konkrétně, fronto-temporální TDC, s anodální stimulací přes levou dorsolaterální prefrontální kůru (DLPFC) a katodální stimulaci na levou temporarietální spojení (TPJ), bylo hlášeno, že snižují léčbu rezistentní zvukovou halucinaci (AH), negativní symptomy v schizofrenii. Přes rostoucí použití v klinickém prostředí však TDC trpí omezeními, zejména pokud jde o sílu a trvání terapeutických účinků.

Některé zobrazovací zprávy naznačují, že účinky TDCS nejsou omezeny na mozkové oblasti umístěné pod elektrodami, ale šíří se distribuovanými kortikálními sítěmi funkčně spojenými s cíli a dosahují subkortikálních oblastí. Celkově tyto studie naznačují, že TDCS moduluje funkční konektivitu uvnitř a napříč sítěmi klidového stavu a mozkové aktivitě. Tyto účinky jsou však v současné době popsány na různých úrovních v závislosti na použité zobrazovací technice. Většina studií se navíc zaměřila na stimulaci motorické kůry, zatímco specifické účinky frontoporálních TDC jsou vzácné. Nakonec jsou účinky stimulace použité online zřídka kontrolovány.

Podle terapeutických účinků fronto-temporálních TDC na schizofrenii a dopaminergní patofyziologickou hypotézu schizofrenie je účinek fronto-temporálních TDC na dopaminergní přenos zajímavý. Protože kůra je hustě spojena s oblastmi bazálních ganglií, efekty TDCS jsou pravděpodobně schopny dosáhnout subkortikálních dopaminergních oblastí. Nedávné studie fMRI skutečně zdůraznily subkortikální účinky TDC aplikovaných na kortikální úrovni včetně modulací kortiko-striatální a thalamo-cortikální funkční konektivity. Některé studie navíc naznačují, že kortikální stimulace jinými přístupy, jako je transkraniální magnetická stimulace (RTMS) moduluje dopaminergní přenos. Účinky TDCS na dopaminergní přenos však byly zkoumány pouze nepřímo.

A konečně, informace o biologických účincích TDC jsou rozptýleny a vytvoření koherentního souboru je povinným a kritickým krokem k pochopení mechanismů působení TDC.

Podle hypotézy, že fronto-temporální TDCS moduluje mozkovou aktivitu, konektivitu a dopaminergní přenos, cílem tohoto projektu je odhalit kombinovaný neurobiologický dopad online jednorázové relace TDC v jedinečném experimentu vývojem současného multimodálního zobrazovacího přístupu (PET-MRI). Online implementace stimulace umožní dešifrovací změny vyvolané během a po stimulaci. Jako první krok před vyšetřováním pacientů se schizofrenií budou do této studie zapojeny zdravé subjekty.

Distribuované změny budou prozkoumány v klidu prostřednictvím:

• Spontánní funkční konektivita hodnocená funkční magnetickou rezonancí (FMRI).
• Aktivita mozku hodnocená kvantitativně a přímo měřeným značením arteriálního spinu (ASL).
• Konektivita hodnocená pomocí difúzního tenzorového zobrazování (DTI).
• Specifická a lokalizovaná dopaminergní přenos vyhodnocený positronovou emisní tomografií (PET) pomocí dopaminergní dostupnosti receptoru D2 podtypu prostřednictvím vazby [11C] raclopridu.

Průkopnickými aspekty projektu je používat inovativní simultánní multimodální zobrazovací systém, přijmout sestřih TDC používaného v našem ověřeném terapeutickém kontextu a aplikovat TDC online. Očekáváme, že náš jedinečný přístup poskytne zobrazovací biomarker nezbytný pro zlepšení našeho porozumění:

1. „Normální mozek“ a další nedostatečné mechanismy, které jsou základem schizofrenie a neurologické poruchy.

2. Neurobiologické účinky TDC za účelem:

   • Přineste klíčový prvek důkazu konceptu TDCS
   • Optimalizujte TDC v terapeutickém kontextu
   • Navrhnout značku terapeutické reakce