MR-styret lukket sløjfe TMS-EEG

Baggrund:

Transkraniel magnetisk stimulation (TMS) er en ikke-invasiv teknik, der bruger et forbigående elektromagnetisk felt over et lille område af hovedbunden til at ændre neuronal aktivitet. Det er blevet godkendt af Health Canada til behandling af svær depressiv lidelse og obsessiv-kompulsiv lidelse. På trods af sin kliniske udbredelse har TMS en responsrate på mindre end 50% og høj intra- og inter-individ variabilitet. Selv blandt raske forsøgspersoner kan sandsynligheden for at inducere neuromodulerende virkninger være så lav som 50 %.

Design:

Afhængigt af undersøgelsens mål skal deltagerne besøge Sunnybrook Health Sciences Center to eller tre gange på separate dage. Deltagerne vil blive screenet med en journalgennemgang inden deres første besøg.

I det første besøg vil deltagerne have en magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) session. Under MR-sessionen vil deltagerne blive bragt ind i en MR-scanner for at indsamle billeder, herunder strukturelle og funktionelle MR-scanninger. Under strukturelle scanninger vil deltagerne blive bedt om at blive inde i MRI, mens der tages billeder. Under funktionelle MR-scanninger vil deltagerne blive bedt om at tage pauser med åbne øjne, se og/eller lytte til audiovisuelle stimuli og reagere på stimuli ved at trykke på knappen. Inden påbegyndelse af MR-scanninger vil der blive taget en kort træning i opgaven. En yderligere vurdering og om nødvendigt træningssessioner vil blive gennemført for at sikre, at deltagerne gennemgår billeddiagnostik, mens de er i stand til at holde hovedet tilstrækkeligt til acceptabel fMRI-datakvalitet. Inden de går ind i MRI-rummet, vil deltagerne blive bedt om at fjerne eventuelle metal- eller magnetisk følsomme genstande (f.eks. smykker, nøgler, kreditkort) for at sikre sikkerheden. Ørepropper eller høretelefoner vil blive udleveret til deltagerne for at reducere den høje støj, der produceres af MR-scanneren. Under MR-scanningerne vil deltagerne udføre den samme opgave, som blev anmeldt i træningssessionen. Der vil blive aftalt korte pauser mellem opgaverne. Hele MR-proceduren vil tage cirka en time. Hvis elektroencefalograf (EEG) skal optages under MR-skanning, skal der yderligere en time til EEG-forberedelse før MR-scanningerne. Efter MR-scanninger kan deltagerne blive bedt om at vurdere deres følelser over for de audiovisuelle stimuli, kognitive tilstande og følelsesmæssige tilstande på en computer.

Deltagerne vil blive bedt om at deltage i TMS-MRI eksperimenter to gange på separate dage for mål 1. I TMS-MRI-sessionen vil deltagerne tage TMS og MR separat. Ved TMS vil deltagerne blive ført til et behandlingsrum og siddende i en behagelig stol i en let tilbagelænet stilling. En forskningsstab vil placere en elektromagnetisk spole blødt mod hver deltagers hoved. En TMS-spole vil smertefrit levere magnetiske impulser, der stimulerer nerveceller med forudbestemte intervaller. Elektroder kan monteres på deltagernes håndled og omkring øjnene for at overvåge muskelaktiviteter. Behandlingsprotokollen for hver deltager vil være baseret på hans/hendes MR-scanninger, EEG-signaler eller motoriske reaktioner. Dette trin kan hjælpes ved at bruge et kamera. Under TMS vil deltagerne høre kliklyde genereret af TMS-spolen og kan have berørings- eller trækningssanser over deres ansigter. Efter TMS vil deltagerne blive bragt til et MR-rum til MR-scanninger som beskrevet ovenfor. En vurdering af deltagerens følelser og opgaveudførelse kan tages efter MR-scanninger.

For mål 2 og 3 vil deltagerne blive bedt om at deltage i et TMS-EEG-MRI eksperiment én gang. I TMS-EEG-MRI-sessionen vil deltagerne først gennemgå TMS og EEG sammen. Derefter vil deltagerne gennemgå en MR. Til TMS-EEG vil deltagerne blive ført til et behandlingsrum og siddende i en behagelig stol i en let tilbagelænet stilling. Hver deltager vil blive bedt om at bære en EEG-hætte. En enhed bruges derefter til at måle EEG-elektrodeplaceringerne over hætten. Derefter påføres ledende gel på EEG-elektroderne over hætten. Deltagerne kan føle, at huden kradser, når forskningspersonalet påfører den ledende gel. Yderligere elektroder vil blive fastgjort rundt om deltagernes øjne og håndled for at overvåge muskelbevægelser. Under TMS vil en forskningsmedarbejder placere en elektromagnetisk spole blødt mod deltagerens hoved. En TMS-spole vil smertefrit levere magnetiske impulser, der stimulerer nerveceller. Efterforskerne vil bestemme behandlingsprotokollen baseret på hver enkelt deltagers MR-scanninger, EEG-signaler eller motoriske reaktioner. Dette trin kan hjælpes ved at bruge et kamera. Under TMS vil deltagerne høre kliklyde genereret af TMS-spolen og kan have berørings- eller trækningssanser over deres ansigter. Efter TMS vil deltagerne blive bragt til et MR-rum til MR-scanninger som beskrevet ovenfor. En vurdering af deltagernes følelser og opgaveudførelse kan tages efter MR-scanninger.