Hodnocení tDCS stimulace mozku u deprese pomocí MRI

Deprese je charakterizována narušením regulace emocí a nálady. Konvergující důkazy z četných mozkových zobrazovacích studií naznačují, že deprese je spojena s dysfunkcí ve frontoparietálních oblastech mozku regulujících emoce, které zahrnují hypoaktivní levou dorzolaterální prefrontální kůru (DLPFC) a hyperaktivní pravý DLPFC. Dysfunkce v dalších oblastech mozku, včetně cingulární kůry, hipokampu a amygdaly, byla také spojena s depresivními symptomy. Tyto oblasti mozku společně tvoří dorzo-fronto-limbickou mozkovou síť a předpokládá se, že prospěšná modulace této specifické sítě zlepšuje symptomy deprese.

Síťová modulace je proveditelná pomocí široké škály technik mozkové stimulace, včetně transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS). Posledně jmenovaná technika se v poslední době těší velkému zájmu v kontextu středně těžké deprese kvůli její prokázané bezpečnosti, nízké ceně a neinvazivní povaze. Typické nastavení tDCS sestává z neinvazivních elektrod umístěných na pokožce hlavy, aby podávaly tolerovatelné elektrické proudy na konkrétní mozkové cíle. Ukázalo se, že podávaný elektrický proud moduluje mozkovou aktivitu v závislosti na směru aplikované elektřiny, přičemž anodický tDCS zvyšuje neuronální aktivitu v cílovém mozku a katodický tDCS snižuje aktivitu v cílové oblasti mozku. V důsledku toho se nastavení tDCS v depresi typicky zaměřují na výše zmíněný hypoaktivní levý DLPFC pomocí anodického tDCS a/nebo hyperaktivní pravý DLPFC pomocí katodického tDCS. Následné účinky tDCS na dorzo-fronto-limbickou síť však nejsou plně pochopeny. Pochopení zapojení této mozkové sítě související s depresí pomocí tDCS by mohlo poskytnout důležité poznatky o optimalizaci nastavení tDCS pro antidepresivní aplikace. V důsledku toho současná studie navrhuje použití technik MRI k mapování a zkoumání zapojení sítě pomocí tDCS v depresi, jak je popsáno níže. Všimněte si, že zatímco skupina 1 studie bude používat data ze stávající studie, skupiny 2–4 budou zahrnovat nábor depresivních účastníků de-novo.

1. Rameno studie 1 bude zkoumat zapojení dorzo-fronto-limbické mozkové sítě při depresi, když je „aktivní“ nebo „falešný“ anodický tDCS podáván do levé oblasti mozku DLPFC v klidu. „Sham“ tDCS poskytuje kontrolní podmínku pro usnadnění měření účinků specifických pro tDCS a kromě toho, že zahrnuje minimální elektřinu, je navržen tak, aby byl ve všech ostatních ohledech identický s „aktivním“ tDCS (např. umístění elektrod atd.). Pro toto rameno budou k analýze získány neidentifikované údaje z probíhající klinické studie deprese se samostatnými cíli (NCT04507243, N=48 účastníků, randomizovaných do 24 „aktivních“ a 24 „falešných“ skupin).
2. Studijní rameno 2 bude zkoumat zapojení sítě, když je anodický tDCS podáván v levé oblasti mozku DLPFC během provádění mentálního úkolu (2-back pracovní paměť). N=24 subjektů bude zapsáno s použitím jednoskupinového experimentálního designu zahrnujícího kontrolní podmínku v rámci relace (místo samostatné „falešné“ skupiny jako v rameni 1). Účast bude zahrnovat jedno hodnocení prostřednictvím zabezpečeného videokonferenčního hovoru k potvrzení způsobilosti (netrvá déle než 3 hodiny) a dvě osobní studijní návštěvy (trvající 30 minut a 2,5 hodiny). Obě osobní návštěvy budou zahrnovat MRI: skeny MRI při první návštěvě pomohou určit polohu elektrod tDCS pro druhou návštěvu a skeny MRI při druhé návštěvě nám pomohou zmapovat změny v mozkové aktivitě a konektivitě během tDCS.
3. Studijní ramena 3 a 4 budou zkoumat zapojení sítě během pravé DLPFC katodové tDCS. N=48 účastníků bude nabráno pro větev 3 (randomizováno na 24 „aktivních“ a 24 „falešných“) a N=24 účastníků bude přijato pro větev 4. Ve všech ostatních ohledech budou studijní větve 3 a 4 totožné se studií ramena 1 a 2.