QuitFast: Evaluering af transkraniel magnetisk stimulering som et værktøj til at reducere rygning direkte efter et stopforsøg

Teorien om konkurrerende neurobehavioral beslutningssystemer (CNDS) hævder, at valg i afhængighed skyldes en regulatorisk ubalance mellem to beslutningssystemer (impulsiv og udøvende). Disse adfærdssystemer er funktionelt forbundet med to diskrete frontal-striatale kredsløb, som regulerer limbisk og eksekutiv kontrol. Modulering af disse konkurrerende neurale kredsløb (f.eks. enten dæmpning af det limbiske/impulsive system eller forstærkning af det udøvende kontrolsystem), kan gøre rygere mindre sårbare over for faktorer forbundet med tilbagefald. Den videnskabelige forudsætning for den foreslåede forskning er, at direkte modulering af disse neurale kredsløb vil inducere ændringer i cigaretvurdering og hjernereaktivitet over for rygesignaler.

Imidlertid er den relative effektivitet af at målrette mod det ene eller de andre systemer ukendt. For at løse dette hul vil efterforskerne målrette mod de to komponenter, der stammer fra CNDS.

Disse to frontal-striatale neurale kredsløb - den limbiske sløjfe (ventromedial præfrontal cortex (vmPFC) - ventral striatum) og den eksekutive kontrolsløjfe (dorsolaterale PFC (dlPFC)-dorsal striatum) kan stimuleres differentielt af theta burst stimulation (TBS), en mønstret form for transkraniel magnetisk stimulation (TMS). Kontinuerlig TBS (cTBS) resulterer i langvarig depression (LTD) af kortikal excitabilitet og intermitterende TBS (iTBS) resulterer i potensering (LTP). Nylige undersøgelser fra vores gruppe har vist, at LTD-lignende cTBS til vmPFC (Mål 1) dæmper hjerneaktivitet i nucleus accumbens (Hanlon et al. 2015) og salience-netværket (2017). I en kollaborativ MUSC/VTCRI-undersøgelse reducerede 5 dages vmPFC cTBS værdien af ​​cigaretter, præference for øjeblikkelig tilfredsstillelse og rygesignal-fremkaldt hjerneaktivitet. Alternativt har andre efterforskere vist, at LTP-lignende stimulering til dlPFC (mål 2) mindsker cigarettrang og cigaretbrug. Disse undersøgelser understøtter målene specificeret af CNDS. Forskerne vil evaluere den relative effektivitet af disse 2 strategier som nye værktøjer til at ændre rygerelateret adfærd og dæmpe hjernereaktiviteten til signaler i to dobbeltblindede, sham-kontrollerede neuroimaging undersøgelser. Efterforskernes langsigtede vision er, at TBS vil blive brugt som en akut intervention, der gør det muligt for individer at komme igennem den første uge efter et forsøg på at holde op med at ryge uden at få tilbagefald og overgang til mere bæredygtige mekanismer for adfærdsændringer (f.eks. medicin, kognitiv adfærdsterapi) .

Mål 1 (Strategi 1): Modulering af det limbiske system som tilgang til behandling: vmPFC cTBS. Cigaretrygere vil blive randomiseret til at modtage 10 dages ægte cTBS eller falsk cTBS rettet til vmPFC. Intermitterende vil lysten til at ryge, værdien af ​​cigaret ved brug af adfærdsmæssig økonomisk efterspørgsel, præference for øjeblikkelig tilfredsstillelse (forsinkelsesrabat) og selvadministration af cigaret blive vurderet. Rygesignal-fremkaldt hjerneaktivitet vil også blive målt, når individer bliver bedt om at 'crave' (passivt limbisk engagement) versus 'modstå' trangen (executive engagement). Forskerne antager, at cTBS vil: 1) mindske de ovenfor beskrevne adfærdsmæssige rygeforanstaltninger, hvilket vil blive forklaret ved et selektivt 2) fald i den neurale respons på signaler, når individer 'lader' sig selv kræve, og 3) opretholder disse ændringer over en tidsrum, der er tilstrækkelig til at overvinde det indledende forsøg på at stoppe (~7-14 dage).

Mål 2 (Strategi 2): Modulering af det udøvende system som tilgang til behandling: dlPFC iTBS. Mål 2 vil følge designet af Mål 1. Procedurerne vil være identiske, bortset fra at iTBS vil blive leveret til venstre dlPFC. Efterforskerne antager, at iTBS vil: 1) mindske de ovenfor beskrevne adfærdsmæssige rygeforanstaltninger, hvilket vil blive forklaret ved en selektiv 2) stigning i den neurale respons på signaler, når individer forsøger at 'modstå' signalerne, og igen 3) opretholde disse ændringer over en tilsvarende periode som angivet i mål 1.

Udforskende mål: Evaluere basislinje frontal striatal forbindelse og diskonteringsrate som faktorer til at forudsige et individs sandsynlighed for at reagere på strategi 1 versus strategi 2. Efterforskerne vil teste hypoteserne om, at personer med et højere forhold mellem (vmPFC-striatal)/(dlPFC-striatal) ) forbindelse vil være mere tilbøjelige til at have en adfærdsændring efter strategi 1. Forskellige demografiske forhold (f.eks. køn, rygehistorie, socioøkonomisk status, subkliniske depressive symptomer, self-efficacy og motivation til at holde op vil blive evalueret som forklarende variabler.

Resultaterne af de nuværende mål vil løse et kritisk hul i investigatorens viden om den relative effektivitet af 2 lovende TMS-behandlingsstrategier. Disse resultater vil blive direkte oversat til et større longitudinelt studie, der evaluerer en flerstrenget tilgang til at forbedre resultaterne i traditionel farmakoterapi eller adfærdsbehandlinger.