Transkranielle Magnetstimulation des Standardmodusnetzwerks zur Verbesserung des Schlafs

Personen mit psychophysiologischer Schlaflosigkeit zeigen im Vergleich zu gesunden Personen eine größere funktionelle Konnektivität im Wachzustand innerhalb des DMN. Es wurde postuliert, dass eine übermäßige Aktivierung und Konnektivität des DMN mit nachdenklichem Denken und intern erzeugter Erregung verbunden sein kann, was das Einschlafen erschwert.

Hauptziel. Das übergeordnete Ziel dieses Vorschlags besteht darin, die Stärke der Konnektivität innerhalb des DMN mithilfe von cTBS vor dem Schlafen vorübergehend zu ändern und die Auswirkungen auf den nachfolgenden Schlaf zu bestimmen. Es wird erwartet, dass dieses Projekt belastbare vorläufige Daten liefert, die eine umfassendere Forschung ermöglichen würden, einschließlich einer größeren klinischen Folgestudie, um die Wirksamkeit dieses Ansatzes zur Verbesserung der Schlafstörungen bei Militärpersonal zu bestimmen.

Das Ziel dieses Projekts wird durch das folgende spezifische Ziel erreicht:

Spezifisches Ziel 1: Bestimmen Sie die Auswirkungen von cTBS, die auf das DMN abzielen, auf die Schlafqualität, die Neurochemie des Gehirns, die funktionelle Konnektivität und die kognitive Leistungsfähigkeit am nächsten Tag.

Die Arbeitshypothese der Forscher ist, dass cTBS im Vergleich zur Scheinbehandlung die neuronale Aktivität innerhalb des DMN unterdrückt, was zu Verbesserungen der polysomnographisch (PSG) gemessenen Schlafparameter führt, und dies mit neurochemischen Veränderungen und funktionellen Konnektivitäten im DMN verbunden sein wird und wird Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit am nächsten Tag.

Nach Abschluss dieses spezifischen Ziels besteht das erwartete Ergebnis darin, die Auswirkungen von cTBS auf die Schlafqualität, das Timing und die Dauer zu bestimmen und die mit dieser Veränderung verbundenen Gehirnsysteme und neurochemischen Profile zu identifizieren. Wenn dies erfolgreich ist, würde dies den Proof-of-Concept einer potenziell sicheren nicht-pharmakologischen Methode zur Erleichterung des Schlafs darstellen, und diese Informationen könnten die Grundlage für Folgeforschungen bilden, um diese Technik zu verfeinern und weiter zu validieren, um den Schlaf unter einer Vielzahl von zu optimieren militärisch relevante Situationen.

Schlaflosigkeit gilt als die häufigste Schlafstörung. Es kann in der Schwere variieren, aber das häufigste Symptom ist die Schwierigkeit, den Schlaf aufrechtzuerhalten. Andere Manifestationen von Schlaflosigkeit sind frühmorgendliches Erwachen und Einschlafschwierigkeiten. Anderen Untersuchungen zufolge liegt die Prävalenz je nach diagnostischen Kriterien bei 10 bis 15 %. Etwa 50 % der Personen, die von Schlaflosigkeit berichten, haben schwerwiegendere Symptome, die die Kriterien für eine Schlaflosigkeitsstörung erfüllen. Schlaflosigkeit wird als eine Störung nächtlicher und tagsüber erhöhter Erregung konzeptualisiert. Dieser Erregungszustand ist sowohl Ursache als auch Folge von Schlaflosigkeit. Schlaflosigkeit verursacht Symptome, die Menschen auf kognitiver, emotionaler und physiologischer Ebene betreffen. Menschen mit Schlaflosigkeit berichten oft von übermäßigen Sorgen, rasenden Gedanken und selektiver Aufmerksamkeit. Physiologisch ist Schlaflosigkeit mit einem erhöhten Ganzkörperstoffwechsel, erhöhten Cortisolspiegeln, erhöhtem Blutdruck und erhöhtem Glukoseverbrauch im Gehirn sowohl im Wach- als auch im Schlafzustand verbunden. Die Stressoren der chronischen Schlaflosigkeit sind auch mit einem erhöhten Risiko verbunden, psychische Störungen wie Depressionen und Angststörungen zu entwickeln.

Eine große Anzahl von Militärangehörigen berichtet von erheblichen Schlafstörungen oder chronischer Schlafeinschränkung. Tatsächlich erhalten etwa 42 % des Militärpersonals regelmäßig fünf Stunden oder weniger Schlaf pro Nacht, ein Niveau, das nicht ausreicht, um eine optimale Wachsamkeit, Wachsamkeit und Entscheidungsfindung aufrechtzuerhalten. Es wurde berichtet, dass bis zu 85 % der Angehörigen des Militärdienstes die Kriterien für eine klinisch relevante Schlafstörung erfüllen, wobei etwa 25 % primär über Schlaflosigkeit (d. h. Einschlaf- oder Durchschlafstörungen) klagen. Pharmakologische Schlafmittel können in einigen Situationen wirksam sein, können aber auch in Betriebsumgebungen kontraindiziert sein, in denen Wachsamkeit von wesentlicher Bedeutung ist. Da Schlafprobleme zu den häufigsten Beschwerden von Militärangehörigen gehören und tiefgreifende Auswirkungen auf die Einsatzbereitschaft haben können, müssen unbedingt neue Ansätze zur Minimierung von Schlaflosigkeit und Schlafproblemen entwickelt werden.

TMS ist eine Hirnstimulationstechnik, die weitaus weniger Sicherheitsrisiken und Nebenwirkungen birgt als ihr Vorgänger, die Elektrokrampftherapie. TMS wurde von der Food and Drug Administration (FDA) zugelassen und für den Einsatz bei behandlungsresistenten Depressionen als wirksam befunden, wurde aber auch off-label zur Behandlung von Zwangsstörungen und anderen psychiatrischen Störungen eingesetzt. TMS hat eine überlegene Wirksamkeit bei der Behandlung von primärer Schlaflosigkeit gezeigt, als sowohl typische medikamentöse als auch psychotherapeutische Behandlungen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass TMS des rechten Parietallappens zur Linderung von Symptomen komorbider Angstzustände und Schlaflosigkeit wirksam ist.

Laienhaft ausgedrückt wirkt TMS, indem es elektromagnetische Felder von außerhalb des Körpers auf bestimmte Gehirnareale richtet. Diese elektromagnetischen Felder erzeugen über das elektrochemische Feuern von Gehirnzellen (Neuronen) einen Strom im Gehirn. Dieser Prozess kann die Funktion der anvisierten Gehirnregionen beeinflussen, indem er die funktionelle Konnektivität in einem bestimmten Netzwerk miteinander verbundener Gehirnregionen, wie dem Netzwerk, das mit Tagträumen und selbstreferenziellem Denken (DMN) verbunden ist, entweder erleichtert oder beeinträchtigt.

Die in der vorliegenden Studie zu verwendende Form von TMS, kontinuierlicher Theta-Burst (cTBS), ermöglicht die Induktion einer vorübergehenden Hemmung der kortikalen Aktivität unter Verwendung einer viel kürzeren Stimulationsdauer im Vergleich zu rTMS (repetitive transkranielle Magnetstimulation). Dieses Protokoll wurde aufgrund seiner Fähigkeit ausgewählt, die Aktivität im DMN eher zu hemmen als zu stimulieren. Frühere Forschungen mit cTBS haben gezeigt, dass diese Technik die Funktion und Konnektivität in bestimmten Gehirnbereichen sicher und vorübergehend beeinträchtigen kann. Daher stellen die Forscher die Hypothese auf, dass eine leichte Unterbrechung der DMN-Aktivierung durch cTBS vor dem Schlafen den Einschlafvorgang bei Personen erleichtern wird, die die Kriterien für primäre Schlaflosigkeit erfüllen, und die Forscher schlagen ferner vor, dass diese Änderung mit messbaren Änderungen der DMN-Konnektivität und Neurochemie verbunden sein wird. Um diese Hypothese zu testen, stimulieren die Forscher einen Knoten des DMN etwa zwei Stunden vor dem Schlafengehen mit cTBS, um die Aktivierung und Konnektivität innerhalb der stimulierten Regionen zu reduzieren.