Dešifrovací principy dynamiky sítě Základní deprese závažnost symptomů z vícedenních intrakraniálních záznamů u pacientů s velkou depresí

Pozadí:

Hlavní deprese (MDD) je hlavní příčinou postižení po celém světě s vysokou mírou odolnosti léčby. To silně hovoří o potřebě zlepšit naše chápání příčin a základní neurobiologie tohoto stavu, abychom mohli vyvinout zlepšenou léčbu. Naše současné porozumění MDD je poměrně omezené. Dostupné důkazy však ukazují na dysfunkci v distribuovaných neuronových sítích, což je perspektiva konzistentní s etiologickou a diagnostickou heterogenitou této poruchy. Zatímco zobrazování a elektroencefalografie (EEG) pomohly identifikovat obvody MDD, nebylo dosaženo žádné konsenzus při identifikaci diagnostických biomarkerů. Kromě toho není známa dynamika obvodů MDD ve vztahu k závažnosti symptomů. Zda existují nervové podpisy obvodů, které definují stavy závažnosti symptomů MDD a rozsah, v jakém jsou tyto obvody modifikovatelné pomocí přímé elektrické stimulace, jsou pro terapeutický pokrok nezodpovězené otázky.

Intrakraniální EEG (IEEG) nabízí slibnou metodu s vysokým rozlišením pro studium základů sítě a pomoci objasnit nervovou dysfunkci podkladovou MDD. Poprvé máme příležitost použít tuto techniku ​​ke studiu obvodů u MDD u pacientů, kteří se účastní klinické studie s personalizovanou responzivní neurostimulací pro léčebnou rezistentní depresi (Presidio). Ve fázi 1 jsou účastníci implantováni 160 elektrodami na 10 mozkových místech po dobu 10 dnů, aby se zaměřili na umístění mozku chronického hlubokého mozku ve fázi 2. Tato fáze nabízí jedinečnou příležitost studovat principy obvodů MDD z kortikálních a hlubokých mozkových struktur během vícedenního časového období. Současná studie vydělává při této příležitosti. Jedná se o pomocnou studii na zkoušce Presidio, kde budeme mít příležitost provést řadu experimentů, které stanoví základní principy dynamiky sítě, která je základem MDD z přímých nervových záznamů.

Tento projekt je organizován kolem hlavního konceptu, že dysfunkce mozkového obvodu se odráží v abnormálních podpisech funkční konektivity a rytmické aktivity místního pole. Hlavním cílem je stanovit důkaz o konceptu pro dva základní principy funkce obvodu v depresi: i), že obvodové rysy souvisejí se závažností symptomů MDD a ii), že porucha s fokální elektrickou stimulací může tyto obvody akutně modifikovat. Naše zdůvodnění této studie je založeno na: 1) předběžné práci, ve které jsme identifikovali soubor vlastností konektivity a aktivity, které predikují diagnózu komorbidní deprese u pacientů s epilepsií; 2) publikovaná práce naší skupiny, která zjistila, že cílená stimulace akutně mění náladu a spektrální sílu napříč širokou sítí u pacientů s epilepsií; a 3) pilotní údaje pro tento návrh, ve kterém stanovíme důkaz konceptu, že stavy závažnosti symptomů MDD lze definovat pomocí verze Hamilton Depression Scale (HAMD6). Zůstává neznámé, zda jsou obvodové rysy identifikované v populaci epilepsie zobecnitelné pro pacienty s MDD v nepřítomnosti epilepsie a způsob, jakým se tyto nervové rysy liší podle stavů symptomů - otázky, které v tomto návrhu můžeme řešit. Předpokládáme, že soubor prvků nervové konektivity a aktivity bude charakterizovat stavy závažnosti příznaků v MDD, které implikují jejich potenciál sloužit jako biomarker MDD, a že vlastnosti obvodu mohou být akutně modifikovány stimulací mozku, což naznačuje jejich potenciál, který slouží jako cíl terapie.

Cíle:

1. Cíl 1.. Vývoj biomarkerů: charakterizujte vzorec síťové konektivity a aktivity, který je spojen se závažností symptomů. Cílem tohoto cíle je stanovit důkaz konceptu, že vlastnosti obvodu souvisejí s závažností příznaků příznaků s velkou depresivní poruchou (MDD). Naše pracovní hypotéza je, že spektrální aktivita a konektivita uvnitř a napříč amygdala, hippocampus, SGC, OFC a VC zachytí většinu rozptylu závažnosti příznaků MDD. Důvodem tohoto cíle je předběžná práce, která implikuje vlastnosti kortikolimbického obvodu v diagnostických biomarkerech v MDD a naše pilotní data ukazující prvky predikce stavu symptomů.
2. Cíl 2. akutní změna s poruchou obvodu: Charakterizujte kapacitu na krátkou (2-10 min) období cílené elektrické stimulace pro akutně modifikaci konektivity a aktivity. Cílem tohoto cíle je stanovit důkaz konceptu, že cílená elektrická stimulace může akutně modifikovat aktivitu obvodu a konektivitu, což ukazuje na jejich potenciál sloužit jako terapeutické cíle. Naše pracovní hypotéza je, že teoretické vlastnosti grafu síťových uzlů MDD rozlišují jejich schopnost ovlivnit připojení a aktivitu sítě po stimulaci. Důvodem je práce naší skupiny, která zjistila stimulaci k kortikolimbickým cílům akutně změněné spektrální síly napříč sítí a že uzlové vlastnosti vykazují prediktivní účinky stimulace na sítě v epilepsii. Uzel s vysokým outdegree je rozbočovač vysokého vlivu sítě a může svědčit o dobrém cíli léčby. Naproti tomu uzel s vysokým ingreerem naznačuje oblast, která je ovlivněna stimulací v jiných regionech a může hrát roli při snímání modifikovatelných nervových podpisů MDD.