Fokussierte Ultraschall-Amygdala-Neuromodulation

Affektive Störungen im weitesten Sinne, einschließlich der Diagnosen schwere Depression, bipolare Störung, Angststörungen und posttraumatische Belastungsstörung, machen weltweit einen großen Teil der psychischen Gesundheitsdiagnosen aus und stellen ein enormes Problem für die öffentliche Gesundheit dar. Alle diese Diagnosen sind durch eine gemeinsame Affekt- und Emotionsstörung gekennzeichnet, vor allem durch übertriebene und anhaltende Zustände negativer Affekte (z. B. Traurigkeit, Furcht, Unruhe und Wut), ausgelöst durch die Reaktion auf emotional provokative Reize (z. B. eine stressige Lebenssituation, wahrgenommene Bedrohung in der Umgebung usw.). Apropos, alle diese Diagnosen sind in ähnlicher Weise durch eine gemeinsame emotionsverarbeitende Hyperaktivität in einer subkortikalen limbischen Gehirnstruktur gekennzeichnet, die der Erkennung hervorstechender Umweltreize zugrunde liegt – der Amygdala. Es wird angenommen, dass diese gemeinsame Amygdala-Hyperreaktivität bei affektiven Störungen einem häufigen Phänotyp einer übertriebenen emotionalen Reaktivität zugrunde liegt. Dies steht im Einklang mit neueren Konzeptualisierungen von psychischen Erkrankungen als Ausdruck extremer Funktionen auf transdiagnostischen Dimensionen normaler bioverhaltensbezogener Gehirnprozesse, d. h. den Kriterien des Forschungsbereichs , die die Amygdala als Schlüsselmediator aller Subdomänen von Gehirnsystemen mit negativer Valenz identifizieren. Somit bleibt die Amygdala eines der vielversprechendsten neuromodulatorischen therapeutischen Ziele bei affektiven Störungen.

Obwohl wirksame psychotherapeutische und pharmakologische Interventionen zur Behandlung affektiver Störungen entwickelt wurden, reagiert eine beträchtliche Anzahl von Menschen nicht auf solche Erstlinieninterventionen. Diese Unzulänglichkeit hat zur Entwicklung neuromodulatorischer Therapien für affektive Störungen geführt, einschließlich transkranieller elektrischer (TES) und transkranieller magnetischer Stimulation (TMS), von denen angenommen wird, dass sie indirekte therapeutische Wirkungen auf subkortikale limbische und ventrale präfrontale Hirnstrukturen über kortikale Bahnen ausüben, die nicht zugänglich sind -invasive Modulation. Allerdings wird die TES/TMS-Stimulation durch die Tatsache, dass die Fokustiefe nur mehrere Zentimeter über den Schädel hinaus reichen kann, entscheidend eingeschränkt, wodurch der Fokus der Neuromodulation auf oberflächliche kortikale Regionen beschränkt wird. Die Forscher schlagen vor, dass die Unfähigkeit, die Amygdala, einen Schlüsselort der Pathophysiologie affektiver Störungen, direkt und nicht-invasiv fokal zu modulieren, ein entscheidendes Hindernis für die Maximierung der Wirksamkeit neuromodulatorischer Interventionen beim Menschen darstellt.

Jüngste Fortschritte in der Gehirnmodulation haben die transkranielle fokussierte Ultraschallpulsation niedriger Intensität (LIFUP) als neuartige Methode zur reversiblen Steigerung der Gehirnfunktion identifiziert. Bei LIFUP werden hochfrequente Schallwellen über eine Reihe von Schallköpfen, die an der Seite des Kopfes angebracht sind, in das Gehirn geleitet. Dieses Verfahren ist sicher und nicht-invasiv und weist ein großes Entwicklungspotenzial als zukünftige neuromodulatorische Intervention auf. Wichtig ist, dass Ultraschall sowohl bei Tieren als auch bei Menschen gezeigt hat, dass er die Gehirnfunktion in Zeitskalen von Sekunden bis Stunden reversibel nach oben oder unten modulieren kann.

Entscheidend ist, dass LIFUP mehrere entscheidende Vorteile gegenüber bestehenden nicht-invasiven neuromodulatorischen Interventionen hat. Erstens ist es sowohl fokal als auch tiefenkompatibel, wodurch tiefe subkortikale Hirnstrukturen, z. B. die Amygdala, direkt und nicht-invasiv stimuliert werden können. Zweitens ist es von Natur aus kompatibel mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT), der Goldstandardmethode für die nicht-invasive Hirnkartierung beim Menschen, was im Gegensatz zu TES/TMS-Eingriffen steht, die ernsthafte Risiken für den Einsatz in einer MR-Umgebung bergen. Dadurch kann die modulatorische Wirkung von LIFUP in Echtzeit verfolgt und quantifiziert werden, was zu einem erheblichen Fortschritt bei der Stimulationsausrichtung und der Bewertung des Zielengagements führt. Da diese Technologie jedoch sehr neu ist, ist derzeit wenig über ihren Nutzen als Interventionsinstrument bekannt. Die Forscher werden ein neuartiges LIFUP-Gerät verwenden, das in der Lage ist, die Funktion tiefer subkortikaler Strukturen wie der Amygdala direkt und nicht-invasiv zu modulieren.

In dieser Studie werden die Forscher testen, wie sich die Amygdala-Neuromodulation von LIFUP auf die Funktion der Amygdala auswirkt, wie sich dies bei Personen mit einer affektiven Störung unterscheidet und ob wiederholtes LIFUP auf die Amygdala abzielt (5 Tage pro Woche für 3 Wochen, insgesamt 15 Sitzungen). weist auf einen therapeutischen Nutzen bei den Symptomen einer affektiven Störung hin und wie dieser therapeutische Nutzen mit den beobachteten Veränderungen der Gehirnfunktion zusammenhängen könnte.