Veränderungen der HD-EEG-Konnektivität bei Migränepatienten, die sich einer Behandlung mit Anti-CGRP-mAbs unterziehen

Das Elektroenzephalogramm (EEG) ist als leistungsstarkes Mittel zur nicht-invasiven Untersuchung von Gehirnkonnektivitätsmerkmalen bei Migränepatienten weit verbreitet. Das hochdichte EEG mit mindestens 64 bis 256 Elektroden ermöglicht die Aufzeichnung der elektrischen Gehirnaktivität mit hoher räumlicher Auflösung. Durch die Analyse von Gehirnschwingungen in verschiedenen Frequenzbändern (von Alpha bis Delta) können die Sinneswahrnehmung, die Schmerzverarbeitung und die Informationsintegration bewertet werden, was zu einer besseren Definition grundlegender Merkmale und zur Erkennung potenzieller Marker oder Prädiktoren für therapeutische Interventionen in einem bestimmten Zeitalter beiträgt zur Präzisionsmedizin.

Frühere neurophysiologische Studien konzentrierten sich auf EEG und die Beurteilung der funktionellen Konnektivität oder Spektralanalyse bei Migränepatienten. Konventionelle Studien fanden eine höhere Aktivität langsamer Wellen (vorwiegend Theta) in der interiktalen Phase (Björk, 2009; Coppola 2019) und eine höhere Erregbarkeit im visuellen Kortex während der visuellen Aura (de Tommaso, 2017).

Im Jahr 2016 zeigte eine Ruhezustandsstudie, dass in der Iktalphase niederfrequente Bänder vorherrschen. Die Patienten in der interiktalen und iktalen Phase zeigten ebenfalls eine diffuse geringere Kohärenz, was auf eine geringe funktionelle Konnektivität hindeutet (Cao, 2016). Darüber hinaus wurde in den interiktalen Phasen während der sensorischen Stimulation mittels HD-EEG eine veränderte räumliche Konnektivität für Aktivitäten im unteren Alpha-Band festgestellt, was auf eine thalamokortikale Dysrhythmie schließen lässt (Chamanzar, 2021).

Heutzutage stehen gezielte präventive Migränetherapien zur Verfügung, nämlich monoklonale Antikörper, die gegen den Calcitonin Gene Related Peptide (CGRP)-Signalweg (mAbs) gerichtet sind. Sie zeigten eine hohe Wirksamkeit und Verträglichkeit sowohl bei chronischer als auch bei episodischer Migräne. Trotz ihres peripheren Wirkorts (außerhalb der Blut-Hirn-Schranke) kann die resultierende Wirkung auf zentraler Ebene stattfinden oder klinische Veränderungen hervorrufen, die zu einer funktionellen Modulation mehrerer Gehirnbereiche führen.

Das Hauptziel der Studie besteht darin, Veränderungen in der funktionellen Konnektivität bei Patienten, die sich einer präventiven mAbs-Behandlung mit HD-EEG unterziehen, und mögliche Konnektivitätsunterschiede zwischen Respondern und Non-Respondern zu bewerten.

Studiendesign:

Die Patienten werden zu Studienbeginn (T0) und vierteljährlich (T3-T6) Besuche erhalten, bei denen klinische Daten gesammelt und ein HD-EEG durchgeführt wird. Gesunde Kontrollpersonen werden einmal einer EEG-Registrierung unterzogen.

HD-EEG-Registrierung:

Wir werden zufällig 4 Aufnahmen (jeweils 6 Minuten) im Ruhezustand aufnehmen, 2 mit geöffneten Augen und 2 mit geschlossenen Augen.

Wir werden den Ruhezustands-FC unter sechs Ruhezustandsnetzwerken (Standardmodusnetzwerk, Dorsales Aufmerksamkeitsnetzwerk, Ventrales Aufmerksamkeitsnetzwerk, Sprachnetzwerk, Somatomotorisches Netzwerk und Visuelles Netzwerk) in den folgenden Frequenzbändern analysieren: Alfa 8–12 Hz, Beta 13–30 Hz, Gamma 31–80 Hz, Theta 4–7 Hz. Delta 1-3 Hz.

Die Erfassungsparameter sind: Hochpass: 0,5 Hz; Tiefpass: 100 Hz; Kerbe: 50 Hz. Für die Analyse von HD-EEG-Daten werden wir eine maßgeschneiderte Analysepipeline verwenden, die zuvor entwickelt und validiert wurde, um neuronale Quellen aus kortikaler/subkortikaler grauer Substanz zu rekonstruieren (Semprini, 2021). EEG-Signale werden bandpassgefiltert (1–80 Hz) und auf 250 Hz heruntergesampelt. Biologische Artefakte werden mithilfe der Independent Component Analysis (ICA) zurückgewiesen. EEG-Signale werden mit einer angepassten Version der Reference Electrode Standardization Technique (REST) ​​referenziert (Mantini, 2007). Eine Matrix schätzt die Beziehung zwischen den gemessenen Kopfhautpotentialen und den Dipolen, die den Gehirnquellen entsprechen. Die Quellenrekonstruktion wird mit dem exakten Algorithmus der elektromagnetischen Gehirntomographie (eLORETA) mit niedriger Auflösung durchgeführt

Statistischer Plan:

Die Stichprobengröße wurde mit der Freeware-Onlineplattform www.openepi.com berechnet. Da sich nur wenige Studien auf die Bewertung der funktionellen Konnektivität bei Migräne konzentrierten und es keine Studien gab, die longitudinale Veränderungen während einer bestimmten Behandlung analysierten, basierte unsere Analyse der Stichprobengröße auf der Arbeit von Bjork (Bjork et al., 2009). Wir betrachteten daher einen Unterschied zwischen den Gruppen im relativen Theta-Leistungsband von 0,04 (± 0,04) als klinisch bedeutsam. Berücksichtigung eines zweiseitigen t-Tests für den Vergleich mit einem Konfidenzintervall von 95 %; Trennschärfe: 80 %, die empfohlene Mindeststichprobengröße betrug 20 Probanden für die CM-Gruppe und 20 Probanden für die HFEM-Gruppe.

Mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests wird eine vorläufige Normalitätsanalyse durchgeführt, um zu entscheiden, ob parametrische oder nichtparametrische Methoden verwendet werden sollen.

Numerische Variablen werden als Mittelwert und Standardabweichung (oder ggf. Median und Quartile) beschrieben, kategoriale Variablen als Rohzahlen und Prozentsätze.

Es werden funktionelle Konnektivitätsanalysen für separate Bänder und die Registrierung bei geschlossenen Augen durchgeführt.