Dyb højfrekvent gentagen transkraniel magnetisk stimulering til rygestop (TMS)

Forskningsplan

I. DELTAGERE Mandlige og kvindelige cigaretrygere, der lider af KOL. Fra den generelle befolkning i alderen 21-70 år, som ønsker at holde op med at ryge og ikke reagerede på tidligere antirygebehandling. De vil blive rekrutteret ved annoncer i aviserne og specifikke hjemmesider. Antallet af deltagere i hver undergruppe (som beskrevet i tabellen nedenfor) vil være 15-17. Efterforskerne vil rekruttere 90-102 forsøgspersoner over to år.

II. SCREENINGSPROCEDURE

Før stimuleringsprocedurerne starter, vil deltagerne gennemgå en klinisk samtale. Alle fagkandidater vil give skriftligt informeret samtykke til at deltage i undersøgelsen. Derefter vil de blive testet for deres baseline forbehandlingsniveau af nikotinafhængighed i et screeningsmøde. Dette inkluderer en rapport om forbrugsniveauet (antal røget cigaretter pr. dag og samlet varighed i år) og en visuel analog skala (VAS, se nedenfor for detaljer). Derudover vil der blive udtaget en urinprøve for cotininniveauer (nikotinmetabolit) for objektivt at måle niveauer af nikotin. Derudover vil flere selvadministrerede spørgeskemaer blive givet til forsøgspersonerne for at måle deres baseline trang og nikotinafhængighed:

1. Fagerstrom Test of Nicotine Dependence (FTND) (Heatherton et al., 1991). (Bilag nr.1a)
2. Tobacco Craving Questionnaire (TCQ) (Heishman et al., 2003). (Bilag nr.1b)
3. Fuldstændig demografisk spørgeskema om medicinsk tilstand og rygevaner. (Bilag nr.1c)

III. FORANSTALTNINGER

Alle forsøgspersoner vil gennemgå forskellige målinger ved flere besøg, som beskrevet i tabel 1-3, for nikotinforbrug, trang og afhængighed under rTMS-behandlingsbesøgene:

1. VAS: Visual Analogue Scale, hvor forsøgspersonen markerer sin subjektive trang på en 10 cm lang skala som svar på følgende spørgsmål: "Hvor meget har du lyst til en joint/bong lige nu?" Denne vurdering af "lyst til at ryge" har vist sig at være følsom til at vurdere selvrapporterede niveauer af trang ved nikotinrygning (Schuh og Stitzer, 1995; King og Meyer, 2000).
2. Short TCQ: Tobacco Craving Questionnaire, den korte version af TCQ, som har 12 spørgsmål, der kan opdeles i fire kategorier: følelsesmæssighed, forventningsfuldhed, kompulsivitet og målrettethed.
3. FTND: Fagerstrom-test af nikotinafhængighed. Måler niveauet af nikotinafhængighed (Dijkstra og Tromp, 2002).
4. Selvrapportering af antallet af røget cigaretter den foregående dag.
5. Urinprøve.
6. BR: ønske om at ryge og påvirke sult.
7. Spatial span memory test - for at evaluere effekten af ​​dyb rTMS på rumlig hukommelse. Denne test vil blive udført i screeningsinterviewet og efter 10 dages rTMS-behandling.

IV. PRÆSENTATION AF FOTOGRAFIER

Det er for nylig blevet påvist, at belønnings- og opmærksomhedskredsløb genaktiveres hos rygere, der mangler nikotin, ved blot at blive udsat for rygerelaterede billeder, i modsætning til neutrale billeder (Due et al., 2002). I vores eksperiment vil 14 'neutrale' eller 'nikotinrelaterede' farvede fotografier blive præsenteret på en computerskærm for deltagerne, mens de sidder. De 'nikotinrelaterede' fotografier vil være sammensat af rygerelaterede scener, såsom at tænde en cigaret op, ryge sug osv. 'Neutrale' billeder vil bestå af matchede billeder uden nikotinrelateret indhold (f.eks. livløse genstande, hænder, ansigter osv.). Som efterforskerne tidligere har vist med figur-8-spiraleksperimentet, var der en stærkere effekt af rTMS-behandlingen hos forsøgspersoner, der blev udsat for nikotinfotografierne. Efterforskerne foreslår, at præsentation af nikotinfotografierne får de nikotinrelaterede hukommelser til at blive aktiveret og derfor ustabile for interferens, som det tidligere er blevet vist (Dudai, 2004).

V. EKSPERIMENTELLE PROCEDURER

Efter screening af deltagerne under hensyntagen til inklusions- og eksklusionskriterierne (beskrevet ovenfor), vil de blive opdelt i eksperimentelle grupper med lignende niveauer af nikotinafhængighed og demografisk baggrund. På udvalgt tidspunkt efterfølgende vil deltagerne blive introduceret til TMS behandlingsprotokollen. De vil blive bedt om at afholde sig fra at ryge nikotin i to timer før de deltager i den daglige behandlingssession. Inden stimuleringen starter, vil deltagerne blive præsenteret for 'nikotin'-fotografier. Umiddelbart efter forskydningen af ​​fotopræsentationen (mens hukommelsen er genaktiveret) vil deltagerne blive påført ægte eller falsk rTMS-stimulering. Stimuleringsstedet vil være PFC ved hjælp af H-ADD-spolen.

Tidsplan:

Der vil være daglige behandlinger i to uger ledsaget af vurdering af niveauet af nikotinafhængighed på udvalgte dage ved hjælp af ovennævnte værktøjer. Derefter vil forsøgspersoner fortsat have vedligeholdelsesbehandling med rTMS/sham-stimulering: 3 gange om ugen i en uge, to gange om ugen i fjerde og femte uge, en gang om ugen i sjette og syvende uge (se også tabel 2). Efter vedligeholdelse vil deltagerne fortsætte med opfølgningsbesøg, der vil finde sted en gang om måneden i seks måneder (se tabel 3). Denne protokol vil tillade evaluering af de kort- og langsigtede virkninger af rTMS-behandlingen med de mulige udsving over tid.

TMS procedure:

Efterforskerne vil bruge en Magstim Super Rapid-stimulator, som producerer en bifasisk puls, og vores specialtilpassede udstyr og spoler til dyb hjernestimulering (Zangen, 2005). TMS-spolerne, som vil blive brugt i denne undersøgelse, vil være specifikke versioner af H-spolen, afhængigt af stimuleringsområdet. H-spiralversionerne, der blev brugt i denne undersøgelse, H-ADD-spolen, er blevet testet hos raske frivillige og fundet at være sikre og inducere nogle kortvarige (1 time) kognitive ændringer (Levkovitz et al., 2007, accepteret) . De teoretiske overvejelser og designprincipper for H-spolerne er forklaret i et tidligere studie (Roth, 2002). Kort sagt er H-ADD-spolen designet til at generere summering af det elektriske felt i en specifik hjerneregion ved at lokalisere spoleelementer på forskellige steder omkring denne region, som alle har en fælles strømkomponent, som inducerer elektrisk felt i den ønskede retning. Da en radial komponent desuden har en dramatisk effekt på det elektriske felts størrelse og på det elektriske felts henfaldshastighed med afstanden, bør den samlede længde af spoleelementer, som er ikke-tangentielle for kraniet, minimeres, og disse elementer samt spoleelementer med strømkomponent i den modsatte retning skal placeres så fjernt som muligt fra det hjerneområde, der skal aktiveres.

H-ADD-spolen placeres på hovedbunden over den venstre motoriske cortex. Midten af ​​spolen placeres på hovedbunden med håndtaget pegende bagud og sideværts i en 45° vinkel væk fra midterlinjen. Således er strømmen induceret i det neurale væv rettet tilnærmelsesvis vinkelret på linjen i den centrale sulcus og derfor optimal til at aktivere de corticospinalveje transsynaptisk (Kaneko et al., 1996). Med en lidt overtærskel stimulusintensitet flyttes den stimulerende H-ADD-spole hen over venstre hjernehalvdel for at bestemme den optimale position til at fremkalde MEP'er med maksimale amplituder ("hot spot"). Den optimale position af spolen markeres derefter i forhold til 'hot spot' for at sikre spolens placering under hele forsøget. Hvilemotorisk tærskel bestemmes til nærmeste 1 % af den maksimale stimulatoroutput og er defineret som den minimale stimulusintensitet, der kræves for at producere MEP'er på >50 µV i ≥5 ud af 10 på hinanden følgende forsøg med mindst 5 sekunders mellemrum. H-ADD-spolen holdes i en stabil spoleholder, som kan justeres på forskellige punkter i forhold til 'hot spot' på hovedbunden.

Stimuleringsprotokoller:

Efterforskerne vil bruge enten falske eller rigtige H-ADD-spoler, som både producerer lignende støj og deler en lignende form (som efterforskerne har brugt i vores undersøgelse af raske frivillige). Stimuleringsintensiteten vil være 120 % i forhold til den motoriske tærskel i 'hot spot'et. PFC-placering vil blive bestemt som følger: 6 cm foran motorens 'hot spot' og symmetrisk.

Højfrekvent stimulering vil blive anvendt for at opnå aktivering af det stimulerede hjerneområde og muligvis inducere LTP-lignende plasticitet. Stimuleringsprotokollen vil være 33 tog på 10 Hz i 3 sekunder, ITI på 20 sekunder. Den samlede behandlingsvarighed vil være 759 sekunder med 990 pulser. . Til det formål har efterforskerne designet et specielt kølesystem til vores spoler og brugt dem med succes i vores undersøgelse af raske frivillige (Levkovitz et al., 2007, accepteret).