Undersøgelse af funktionelle ændringer i frontotemporal cortex hos patienter med major depression efter elektrokonvulsiv terapi eller magnetisk krampeterapi ved hjælp af funktionel nær-infrarød spektroskopi (fNIRS)

Den globale byrde af neuropsykiatriske lidelser fortsætter med at stige. Depression rangerer blandt de førende årsager til global sygdomsbyrde målt ved leveår med funktionsnedsættelse, og dens prævalens steg med mere end 36% mellem 2010 og 2021. Depression manifesterer sig ikke kun som kerneymptomer såsom nedtrykthed og tab af interesse, men er også almindeligt ledsaget af kognitiv svækkelse, der ofte viser sig som nedsættelse af eksekutive funktioner, opmærksomhed, hukommelse og informationsbehandlingshastighed. Alvorligheden af disse kognitive defekter påvirker direkte patienternes behandlingsrespons, genopretning af social funktion og langsigtet prognose, hvilket gør dem til en nøglefaktor, der begrænser patienternes tilbagevenden til normalt liv.

Der er dog stadig et betydeligt hul i den kliniske vægtning og vurdering af kognitive symptomer. Selvom eksisterende kognitive vurderingsværktøjer omfatter subjektive selvrapporteringsspørgeskemaer, individuelle neuropsykologiske tests og batteritests, har de generelt begrænsninger: nogle værktøjer er tidskrævende og vanskelige at tilpasse behovene for hurtig klinisk screening; andre mangler tilstrækkelig klinisk evidens og normativ data til at understøtte deres anvendelse, hvilket resulterer i utilstrækkelig diagnostisk specificitet og manglende evne til præcist at matche kognitiv svækkelseskarakteristika ved forskellige neuropsykiatriske lidelser. Derfor er udviklingen af enkle, effektive og specifikke kognitive vurderingsværktøjer og hjernemonitoringsmetoder, i forbindelse med fremskridt inden for neurovidenskab og teknologi, blevet et presserende klinisk behov.

Inden for det terapeutiske område er neurostimulationsbehandlinger gradvist opstået som en vigtig supplering til farmakoterapi og kognitiv adfærdsterapi. Blandt disse er modificeret elektrokonvulsiv terapi (ECT) og magnetisk anfaldsbehandling (MST) bredt anvendt i behandlingen af depression på grund af deres hurtige virkning og betydelige effektivitet. Som en klassisk neurostimulationsmetode kan ECT hurtigt lindre depressive symptomer, især selvmordstanker; dens kortvarige effekter på kognitiv funktion og de underliggende hjernemekanismer er dog stadig kontroversielle. MST derimod inducerer lokaliseret kortikal epileptiform udladning gennem hurtigt skiftende magnetfelter og er kendetegnet ved høj målrettet præcision; dens sikkerhedsprofil og regulerende effekter på hjernens funktion kræver dog yderligere undersøgelse. De fleste studier inden for dette område fokuserer dog på en enkelt behandlingsmodalitet, mangler tilstrækkelig sammenlignende analyse af hjernens funktionelle ændringer mellem hvile- og opgavetilstande, og endnu vigtigere, mangler direkte sammenlignende studier mellem ECT og MST.

Udviklingen af funktionel nær-infrarød spektroskopi (fNIRS) teknologi giver et kraftfuldt værktøj til at adressere disse problemer. Ved at overvåge ændringer i koncentrationen af oxygen og deoxygen hæmoglobin kan denne teknologi ikke-invasivt og i realtid reflektere regional cerebral blodgennemstrømning og funktionel aktiveringsniveau, hvilket gør den særligt velegnet til at vurdere dynamiske ændringer i hjernens funktion under kognitive opgaver. Eksisterende fNIRS-studier har bekræftet, at hos patienter med depression er oxygen hæmoglobin-responsen i præfrontalcortex signifikant lavere end hos raske kontroller under verbalt flydendehedsopgaver og arbejdshukommelses N-back opgaver, og denne abnormitet er associeret med depressionens sværhedsgrad. Under ECT-behandling kan oxygen hæmoglobin-responsen i præfrontalcortex yderligere falde; sammenhængen mellem denne ændring og forbedringer i humør eller kognitiv funktion er dog stadig uklar. Desuden har eksisterende studier primært fokuseret på opgavebaseret hjernfunktionsanalyse, med begrænset opmærksomhed på ændringer i cerebral hemodynamik under hvile før og efter neurostimulationsbehandlinger, og manglende systematiske sammenligninger mellem effekterne af ECT og MST på fronto-temporallapens hjernfunktion.

Mod denne baggrund fokuserer dette studie på effekterne af ECT og MST på fronto-temporalt cerebral hemodynamik. Gennem en todimensional vurdering af både hviletilstand og opgavetilstand, kombineret med fNIRS-teknologi og multidimensionelle kognitive og følelsesmæssige vurderingsværktøjer, sigter studiet mod at afklare forskellene i reguleringen af fronto-temporalt hjernfunktion mellem de to behandlingsmodaliteter og at afsløre sammenhængene mellem ændringer i cerebral hemodynamik før og efter behandling og forbedringer i kognitiv funktion og følelsesmæssige symptomer. Resultaterne vil give nye beviser for at belyse de neurale mekanismer, der ligger til grund for neurostimulationsbehandlinger, tilbyde et videnskabeligt grundlag for at optimere behandlingsprotokoller og udvikle personlige behandlingsstrategier, og i sidste ende bidrage til at forbedre behandlingsresultater og patientprognoser for neuropsykiatriske lidelser.