Fokusovaná ultrazvuková neuromodulace amygdaly

Široce definované afektivní poruchy, včetně diagnóz velké deprese, bipolární poruchy, úzkostných poruch a posttraumatické stresové poruchy, tvoří velkou část diagnóz duševního zdraví na celém světě a představují obrovský problém veřejného zdraví. Všechny tyto diagnózy se vyznačují běžnou poruchou afektu a emocí, především přehnanými a dlouhodobými stavy negativního afektu (např. smutek, strach, úzkost a hněv) spouštěnými reaktivitou na emocionálně provokativní podněty (např. vnímaná hrozba v prostředí atd.). Všechny tyto diagnózy se podobně vyznačují sdílenou hyperaktivitou zpracovávající emoce v subkortikální limbické mozkové struktuře, která je základem detekce význačných environmentálních podnětů – amygdaly. Má se za to, že tato sdílená hyperreaktivita amygdaly u afektivních poruch je základem běžného fenotypu přehnané emoční reaktivity, což je v souladu s nedávnými konceptualizacemi duševních chorob, které odrážejí extrémy fungování v transdiagnostických dimenzích normálních biobehaviorálních mozkových procesů, tj. , které identifikují amygdalu jako klíčového zprostředkovatele všech subdomén negativních valenčních mozkových systémů. Amygdala tedy zůstává jedním z nejslibnějších neuromodulačních terapeutických cílů afektivní poruchy.

Přestože byly vyvinuty účinné psychoterapeutické a farmakologické intervence pro léčbu afektivních poruch, značný počet jedinců na takové intervence první linie nereaguje. Tato nedostatečnost vedla k vývoji neuromodulačních terapií pro afektivní poruchy, včetně transkraniální elektrické (TES) a transkraniální magnetické stimulace (TMS), o kterých se předpokládá, že mají nepřímé terapeutické účinky na subkortikální limbické a ventrální prefrontální mozkové struktury prostřednictvím kortikálních drah přístupných ne - invazivní modulace. Stimulace TES/TMS je však kriticky omezena skutečností, že hloubka ohniska může dosáhnout pouze několik centimetrů za lebku, čímž se omezuje zaměření neuromodulace na povrchové kortikální oblasti. Výzkumníci navrhují, že neschopnost přímo a neinvazivně fokálně modulovat amygdalu, klíčové místo patofyziologie afektivní poruchy, je kritickou překážkou pro maximalizaci účinnosti neuromodulačních intervencí u lidí.

Nedávné pokroky v modulaci mozku identifikovaly transkraniální zaostřenou ultrazvukovou pulsaci s nízkou intenzitou (LIFUP) jako novou metodologii pro reverzibilní zvýšení funkce mozku. LIFUP zahrnuje podávání vysokofrekvenčních zvukových vln do mozku pomocí řady měničů umístěných na straně hlavy. Tento postup je bezpečný a neinvazivní a vykazuje velký potenciál rozvoje jako budoucí neuromodulační intervence. Důležité je, že jak u zvířat, tak u lidí bylo prokázáno, že ultrazvuk má schopnost reverzibilně nahoru nebo dolů modulovat mozkové funkce v časovém rozmezí sekund až hodin.

Klíčové je, že LIFUP má několik klíčových výhod oproti stávajícím neinvazivním neuromodulačním intervencím. Za prvé, je fokální i hloubkově kompatibilní, což umožňuje přímou neinvazivní stimulaci hlubokých subkortikálních mozkových struktur, např. amygdaly. Za druhé, je neodmyslitelně kompatibilní s funkční magnetickou rezonancí (fMRI), metodologií zlatého standardu pro neinvazivní mapování mozku u lidí, což je na rozdíl od intervencí TES/TMS, které představují vážné riziko pro nasazení v prostředí MR. To umožňuje sledovat a kvantifikovat modulační účinek LIFUP v reálném čase, což poskytuje podstatný pokrok v cílení stimulace a hodnocení zapojení cíle. Protože je však tato technologie velmi nová, v současnosti je málo známo o její užitečnosti jako intervenčního nástroje. Vyšetřovatelé využijí nové zařízení LIFUP, které je schopné přímo a neinvazivně modulovat funkci hlubokých subkortikálních struktur, jako je amygdala.

V této studii budou vyšetřovatelé testovat, jak LIFUP neuromodulace amygdaly ovlivňuje funkci amygdaly, jak se to liší u jedinců s afektivní poruchou a zda je opakovaný LIFUP cílený na amygdalu (5 dní v týdnu po dobu 3 týdnů, celkem 15 sezení) demonstruje jakýkoli terapeutický přínos na symptomy afektivní poruchy a jak by takové terapeutické přínosy mohly souviset se změnami pozorovanými ve funkci mozku.