Transkraniel magnetisk stimulering af standardtilstandsnetværket for at forbedre søvn

Personer med psykofysiologisk søvnløshed viser større vågen funktionel forbindelse inden for DMN sammenlignet med raske individer. Det er blevet postuleret, at overdreven aktivering og tilslutning af DMN kan være forbundet med drøvtyggende tænkning og internt genereret ophidselse, hvilket gør det svært at falde i søvn.

Primært mål. Det overordnede formål med dette forslag er midlertidigt at ændre styrken af ​​forbindelsen inden for DMN ved hjælp af cTBS før søvn og bestemme virkningerne på efterfølgende søvn. Dette projekt forventes at give robuste foreløbige data, der ville tillade mere omfattende forskning, herunder et større opfølgende klinisk forsøg for at bestemme effektiviteten af ​​denne tilgang til at forbedre søvnbesvær hos militært personel.

Formålet med dette projekt vil blive opnået gennem følgende specifikke mål:

Specifikt mål 1: Bestem virkningerne af cTBS målrettet mod DMN på søvnkvalitet, hjernens neurokemi, funktionel tilslutning og næste dag kognitiv ydeevne.

Efterforskernes arbejdshypotese er, at cTBS i forhold til falsk behandling vil undertrykke neural aktivitet i DMN, hvilket fører til forbedringer i polysomnografisk (PSG) målte søvnparametre, og dette vil være forbundet med neurokemiske ændringer og funktionel forbindelse i DMN, og vil forbedre den kognitive præstation næste dag.

Efter afslutningen af ​​dette specifikke mål er det forventede resultat at have bestemt virkningerne af cTBS på søvnkvalitet, timing og varighed og identificeret hjernesystemer og neurokemiske profiler forbundet med denne ændring. Hvis det lykkes, vil dette repræsentere proof-of-concept for en potentielt sikker ikke-farmakologisk metode til at lette søvn, og denne information kan danne grundlag for opfølgende forskning for at forfine og yderligere validere denne teknik for potentielt at optimere søvn under en række forskellige militært relevante situationer.

Søvnløshed er rapporteret som den mest almindelige søvnforstyrrelse. Det kan variere i sværhedsgrad, men det mest almindelige symptom er problemer med at opretholde søvnen. Andre manifestationer af søvnløshed omfatter opvågninger tidligt om morgenen og besvær med at falde i søvn. Ifølge anden forskning er dens prævalens 10 til 15% afhængigt af diagnostiske kriterier. Omtrent 50 % af personer, der rapporterer søvnløshed, har mere alvorlige symptomer, der opfylder kriterierne for søvnløshed. Søvnløshed er konceptualiseret som en forstyrrelse af natlig og dagtimers hyperarousal. Denne ophidselsestilstand er både en årsag og en konsekvens af søvnløshed. Søvnløshed forårsager symptomer, der påvirker mennesker på et kognitivt, følelsesmæssigt og fysiologisk niveau. Mennesker med søvnløshed rapporterer ofte om følelsen af ​​overdreven bekymring, racende tanker og selektiv opmærksomhed. Fysiologisk er søvnløshed forbundet med øget stofskifte i hele kroppen, øgede cortisolniveauer, forhøjet blodtryk og forhøjet hjerneglukoseforbrug under både vågen og sovende tilstand. Stressfaktorerne ved kronisk søvnløshed er også forbundet med en øget risiko for at udvikle psykiske lidelser såsom depression og angstlidelser.

Et stort antal militært personale rapporterer om betydelige søvnbesvær eller kronisk søvnbegrænsning. Faktisk opnår omkring 42% af militært personel regelmæssigt fem timers søvn eller mindre pr. nat, et niveau der er utilstrækkeligt til at opretholde optimal årvågenhed, årvågenhed og beslutningstagning. Det er blevet rapporteret, at op til 85 % af militærtjenestemedlemmerne opfylder kriterierne for en klinisk relevant søvnforstyrrelse, hvor cirka 25 % har en primær klage over søvnløshed (dvs. svært ved at falde eller forblive i søvn). Farmakologiske sovemedicin kan være effektive i nogle situationer, men kan også være kontraindiceret i driftsmiljøer, hvor årvågenhed er integreret. Fordi søvnproblemer er blandt de største klager blandt militært personel og kan have dybtgående indvirkning på styrkeberedskab, er det bydende nødvendigt, at der udvikles nye tilgange til at minimere søvnløshed og søvnproblemer.

TMS er en hjernestimuleringsteknik, som udgør langt færre sikkerhedsrisici og negative oplevelser end sin forgænger, elektrokonvulsiv terapi. TMS er blevet Food and Drug Administration (FDA)-godkendt og fundet effektivt til brug i tilfælde af behandlingsresistent depression, men er også blevet brugt off-label til behandling af OCD og andre psykiatriske lidelser. TMS har vist overlegen effektivitet i behandlingen af ​​primær søvnløshed end både typiske medicin- eller psykoterapibehandlinger. Derudover blev TMS fra højre parietallap vist at være effektiv til at lindre symptomer på komorbid angst og søvnløshed.

I lægtermer virker TMS ved at målrette elektromagnetiske felter mod bestemte hjerneområder uden for kroppen. Disse elektromagnetiske felter skaber en strøm i hjernen via elektrokemisk affyring af hjerneceller (neuroner). Denne proces kan påvirke funktionen af ​​de målrettede hjerneområder ved enten at lette eller forringe funktionel forbindelse i et bestemt netværk af indbyrdes forbundne hjerneregioner, såsom netværket forbundet med dagdrømme og selvrefererende tanke (DMN).

Den form for TMS, der skal bruges i den nuværende undersøgelse, kontinuerlig theta burst (cTBS), giver mulighed for induktion af midlertidig hæmning af kortikal aktivitet ved hjælp af en meget kortere længde af stimulering sammenlignet med rTMS (repetitiv transkraniel magnetisk stimulation). Denne protokol blev udvalgt for dens evne til at hæmme, snarere end at stimulere, aktivitet i DMN. Tidligere forskning ved hjælp af cTBS har vist, at denne teknik sikkert og midlertidigt kan forringe funktion og forbindelse i målrettede hjerneområder. Derfor antager efterforskerne, at en mild afbrydelse af DMN-aktivering ved hjælp af cTBS før søvn vil lette søvnbegyndelsen blandt personer, der opfylder kriterierne for primær søvnløshed, og efterforskerne foreslår endvidere, at denne ændring vil være forbundet med målbare ændringer i DMN-forbindelse og neurokemi. For at teste denne hypotese vil efterforskerne stimulere en knude af DMN cirka to timer før sengetid ved hjælp af cTBS for at reducere aktivering og tilslutning inden for de stimulerede regioner.