Entschlüsselungsprinzipien der Netzwerkdynamik, die Depressionssymptom Schweregrad aus mehrtägigen intrakraniellen Aufzeichnungen bei Patienten mit schwerer Depression zugrunde liegt

Hintergrund:

Die Major Depression (MDD) ist weltweit eine Hauptursache für Behinderungen mit hoher Behandlungsresistenz. Dies spricht stark für die Notwendigkeit, unser Verständnis der Ursachen und zugrunde liegenden Neurobiologie dieser Erkrankung zu verbessern, damit wir verbesserte Behandlungen entwickeln können. Unser aktuelles Verständnis von MDD ist recht begrenzt. Die verfügbaren Nachweise deuten jedoch auf eine Funktionsstörung in verteilten neuronalen Netzwerken hin, eine Perspektive, die mit der ätiologischen und diagnostischen Heterogenität dieser Störung übereinstimmt. Während die Bildgebung und Elektroenzephalographie (EEG) dazu beigetragen haben, die MDD -Schaltkreise zu identifizieren, wurden keine Konsens über die Identifizierung von diagnostischen Biomarkern erzielt. Darüber hinaus ist die Dynamik der MDD -Schaltkreise in Bezug auf die Schwere der Symptome unbekannt. Ob es neuronale Signaturen von Schaltungen gibt, die den Schweregrad der MDD -Symptome definieren und inwieweit diese Schaltkreise unter Verwendung direkter elektrischer Stimulation modifizierbar sind, sind unbeantwortete Fragen, die für den therapeutischen Fortschritt von entscheidender Bedeutung sind.

Das intrakranielle EEG (IEG) bietet eine vielversprechende hochauflösende Methode, um die Grundlagen der Netzwerke zu untersuchen und die mdd zugrunde liegende neuronale Funktionsstörungen aufzuklären. Zum ersten Mal haben wir die Möglichkeit, diese Technik zur Untersuchung von Schaltkreisen in MDD bei Patienten zu untersuchen, die an einer klinischen Studie mit personalisierter reaktionsschneller Neurostimulation zur behandlungsresistenten Depression (Presidio) teilnehmen. Im Stadium 1 werden die Teilnehmer 10 Tage lang mit 160 Elektroden an 10 Hirnstellen implantiert, um die Platzierung chronischer tiefe Hirnstimulation in Stufe 2 zu zielen. Diese Phase bietet die einzigartige Möglichkeit, die Prinzipien von MDD-Schaltungen aus kortikalen und tiefen Gehirnstrukturen über einen Zeitraum von mehreren Tägigen zu untersuchen. Die aktuelle Studie nutzt diese Gelegenheit. Es handelt sich um eine Nebenstudie zum Presidio -Versuch, in der wir die Möglichkeit haben werden, eine Reihe von Experimenten durchzuführen, die Grundprinzipien der Netzwerkdynamik festlegen, die MDD aus direkten neuronalen Aufzeichnungen zugrunde liegen.

Dieses Projekt richtet sich an das Hauptkonzept, dass eine Funktionsstörung des Gehirnschaltungsschaltungss in abnormalen Signaturen der funktionellen Konnektivität und der rhythmischen lokalen Feldaktivität widerspiegelt. Das übergeordnete Ziel ist es, Proof-of-Concept für zwei grundlegende Prinzipien der Schaltungsfunktion bei Depressionen festzulegen: i) dass Schaltungsmerkmale mit der Schwere der MDD-Symptome zusammenhängen und ii) diese Störung mit fokaler elektrischer Stimulation diese Schaltungen akut verändern kann. Unsere Begründung für diese Studie basiert auf: 1) vorläufige Arbeit, in der wir eine Reihe von Konnektivitäts- und Aktivitätsmerkmalen identifiziert haben, die eine Diagnose einer komorbiden Depression bei Patienten mit Epilepsie vorhersagen; 2) veröffentlichte Arbeiten unserer Gruppe, die gezielte Stimulation feststellte, die Stimmung und Spektralleistung in einem breiten Netzwerk bei Patienten mit Epilepsie akut verändert; und 3) Pilotdaten für diesen Vorschlag, in dem wir den Nachweis des Konzepts feststellen, dass die Schweregradzustände von MDD-Symptomen unter Verwendung einer 6-Frage-Version der Hamilton Depression Rating Scale (HAMD6) definiert werden können. Es ist nicht bekannt, ob die in einer Epilepsiepopulation identifizierten Schaltungsmerkmale in Abwesenheit von Epilepsie für Patienten mit MDD verallgemeinerbar sind und wie diese neuronalen Merkmale mit den Symptomzuständen variieren - Fragen, die wir in diesem Vorschlag besprechen können. Wir nehmen an, dass eine Reihe von neuronalen Konnektivitäts- und Aktivitätsmerkmalen die Symptome der Schweregrad in der MDD charakterisieren, die ihr Potenzial implizieren, als MDD -Biomarker von Zustand und Merkmal zu dienen, und dass Schaltungsmerkmale durch Hirnstimulation akut modifiziert werden können, was auf ihr Potenzial hinweist, als Therapieziel zu dienen.

Ziele:

1. AIM 1. Biomarker -Entwicklung: Charakterisieren Sie das Muster der Netzwerkkonnektivität und -aktivität, das mit der Schwere der Symptome verbunden ist. Das Ziel dieses Ziels ist es, den Beweis für die Konzept zu ermitteln, dass die Schaltungsmerkmale mit der Schwere der Symptome der Symptome der Symptome der Symptome der Symptome von Major Depressive zusammenhängen. Unsere Arbeitshypothese ist, dass spektrale Aktivität und Konnektivität innerhalb und über die Amygdala, Hippocampus, SGC, OFC und VC die Mehrheit der Varianz der Schwere der MDD -Symptome erfassen. Die Begründung dieses Ziels ist vorläufige Arbeiten, die Merkmale der kortikolimbischen Schaltung in diagnostischen Biomarkern in MDD impliziert, und unsere Pilotdaten, die die Merkmale zeigen, die den Symptomzustand vorhersagen.
2. AIM 2. Akute Änderung mit Schaltungsstörung: Charakterisieren Sie die Kapazität für kurze (2-10 min) Perioden gezielte elektrische Stimulation, um die Konnektivität und Aktivität akut zu verändern. Das Ziel dieses Ziels ist es, einen Proof-of-Concept zu ermitteln, dass gezielte elektrische Stimulation die Kreisträger und Konnektivitätsmerkmale akut verändern kann, was auf ihr Potenzial hinweist, als Therapieziele zu dienen. Unsere Arbeitshypothese ist, dass die theoretischen Grapheneigenschaften von MDD -Netzwerkknoten ihre Fähigkeit unterscheiden, die Netzwerkkonnektivität und -aktivität nach der Stimulation zu beeinflussen. Die Begründung ist Arbeit unserer Gruppe, die die Stimulation von kortikolimbischen Zielen festgestellt hat, die die spektrale Leistung in einem Netzwerk akut verändert haben und dass die Knoteneigenschaften in der Epilepsie prädiktive Auswirkungen der Stimulation auf Netzwerke ausüben. Ein Knoten mit hohem Outdegree ist ein Zentrum mit hohem Netzwerkeinfluss und könnte auf ein gutes Behandlungsziel hinweisen. Im Gegensatz dazu deutet ein Knoten mit hohem Ingrade auf eine Region hin, die durch Stimulation in anderen Regionen beeinflusst wird und möglicherweise eine Rolle bei der Erfassungsveränderung der neuralen Signaturen von MDD spielen kann.