Neurofysiologisk påvirkning af en fronto-temporal TDCS-stimulering hos raske individer: En multimodal billeddannelsesmetode (COMBI-STIM)

TDCS er en teknik, der opstår som en prospektiv terapi for neurologiske, psykiatriske og vanedannende lidelser. Specifikt er fronto-temporale TDC'er, med anodal stimulering over den venstre dorsolaterale præfrontale cortex (DLPFC) og katodal stimulering over venstre temporo-parietal kryds (TPJ), rapporteret for at reducere behandlingsresistente auditive hallucinationer (AH), negativt symptomer og indsigt i sygdom i schizophrenia. På trods af en stigende anvendelse i kliniske omgivelser lider TDCS imidlertid af begrænsninger, især hvad angår styrken og varigheden af ​​terapeutiske effekter.

Nogle billeddannelsesrapporter antyder, at TDCS -effekter ikke er begrænset til hjerneområderne placeret under elektroderne, men spredt gennem distribuerede kortikale netværk, der er funktionelt forbundet med målene og når subkortikale områder. Generelt antyder disse undersøgelser, at TDCS modulerer funktionel forbindelse inden for og på tværs af hviletilstandsnetværk og hjerneaktivitet. Imidlertid er disse effekter i øjeblikket beskrevet på forskellige niveauer afhængigt af den anvendte billeddannelsesteknik. Desuden har størstedelen af ​​undersøgelserne fokuseret på motorisk cortex-stimulering, mens de specifikke virkninger af fronto-temporale TDC'er er knappe. Endelig inspiceres effekter af den påførte stimulering online sjældent.

I henhold til de terapeutiske virkninger af fronto-temporale TDC'er på skizofreni og de dopaminergiske patofysiologiske hypotese af skizofreni, er effekten af ​​fronto-temporale TDC'er på dopaminerg transmission af stor interesse. Da cortex er tæt forbundet med basale ganglia -områder, er TDCS -effekter sandsynligvis i stand til at nå subkortikale dopaminergiske områder. Faktisk fremhævede nylige fMRI-undersøgelser subkortikale effekter af TDC'er anvendt på det kortikale niveau inklusive modulationer af kortiko-striatal og thalamo-kortikal funktionel forbindelse. Derudover antyder nogle undersøgelser, at kortikal stimulering ved andre tilgange, såsom transkranial magnetisk stimulering (RTMS) modulerer dopaminerg transmission. Imidlertid er TDCS -effekter på dopaminerg transmission kun undersøgt indirekte.

Endelig er information om biologiske effekter af TDC'er spredt, og at skabe et sammenhængende ensemble er et obligatorisk og kritisk trin til at forstå TDC'ernes virkningsmekanismer.

I henhold til hypotesen om, at fronto-temporal TDCS modulerer hjerneaktivitet, forbindelse og dopaminerg transmission, er målet med dette projekt at afsløre den kombinerede neurobiologiske virkning af en online enkelt session med fronto-temporale TDC'er i et unikt eksperiment ved at udvikle en samtidig multimodal forestillingsmetode (PET-MRI). Onlineimplementeringen af ​​stimuleringen tillader at dechiffrere ændringer induceret under og efter stimulering. Som et første skridt før efterforskning af patienter med skizofreni vil raske forsøgspersoner være involveret i den nuværende undersøgelse.

De distribuerede ændringer vil blive udforsket i hvile gennem:

• Spontan funktionel forbindelse vurderet af funktionelle magnetiske resonansbilleder (FMRI).
• Hjerneaktivitet vurderet ved cerebral blodstrøm kvantitativt og direkte målt ved arteriel spin -mærkning (ASL).
• Forbindelse vurderet ved diffusion tensor billeddannelse (DTI).
• Specifik og lokaliseret dopaminerg transmission evalueret ved positronemissionstomografi (PET) ved anvendelse af dopaminergisk D2 -subtype -receptortilgængelighed via [11C] raclopridbinding.

De banebrydende aspekter af projektet er at bruge et innovativt samtidigt multimodalt billeddannelsessystem, vedtage TDCS -montage, der bruges i vores validerede terapeutiske kontekst og anvende TDC'er online. Vi forventer, at vores unikke tilgang vil give en billeddannelsesbiomarkør, der er vigtig for at forbedre vores forståelse af:

1. den "normale hjerne" og yderligere mangelfulde mekanismer, der ligger til grund for skizofreni såvel som neurologiske lidelser.

2. Neurobiologiske effekter af TDC'er for at:

   • Medbring nøgleelementet i beviset for begrebet TDC'er
   • Optimer TDC'er i en terapeutisk kontekst
   • Foreslå en markør for det terapeutiske respons