TMS guiada por red en la enfermedad de Alzheimer temprana (NetTMS)

La demencia debida a la enfermedad de Alzheimer (EA) es un importante problema de salud pública en los EE. UU. con costos de atención tremendos y sin una farmacoterapia eficaz a pesar de múltiples ensayos clínicos. Numerosos estudios han demostrado que el deterioro cognitivo leve (DCL) es un precursor de la EA y potencialmente susceptible de intervención no farmacológica. La estimulación magnética transcraneal (TMS) es un enfoque terapéutico no invasivo prometedor que se ha demostrado que aumenta la plasticidad cerebral y mejora las funciones cognitivas que se ven afectadas en todo el espectro de la EA. Sin embargo, aunque la TMS ha mostrado beneficios en poblaciones normativas, todavía es necesario demostrar su eficacia en poblaciones relacionadas con la EA.

La mayoría de las investigaciones previas sobre neuroestimulación en EA y MCI se han centrado en los efectos de la estimulación en una región del cerebro; sin embargo, los procesos cognitivos que subyacen a la memoria exitosa están mediados por una red compleja de todo el cerebro. La neuroestimulación afecta múltiples sitios dentro de una red cortical, pero estos efectos más globales no se han utilizado como objetivos para la estimulación debido al conocimiento limitado sobre la influencia de un solo sitio en cambios corticales más generalizados. La novedad de la propuesta actual es que los investigadores utilizan información sobre la estructura de control de la red de las áreas cerebrales afectadas al considerar la influencia de la neuromodulación en los cambios globales en el estado del cerebro o la conectividad y los cambios vasculares subyacentes que median las consecuencias a largo plazo para el comportamiento. Este TMS basado en red está informado por la conectividad funcional y neurovascular como mediadores de la respuesta conductual como un medio para adaptar específicamente el tratamiento TMS a la neuropatología de cada paciente con MCI, individualizando así el tratamiento para lograr mejores efectos terapéuticos.

Para abordar este problema, los investigadores utilizarán la neuroimagen multimodal y el modelado de redes durante una tarea de memoria episódica para demostrar cómo la neuroestimulación focal evoca cambios en la función y el comportamiento neuronal en MCI. Estos objetivos se abordarán en dos objetivos específicos. Primero, los investigadores utilizarán TMS basado en red para optimizar la activación de una red de éxito de la memoria (MSN) en un grupo de pacientes con MCI, apuntando a un sitio de TMS que se centró en la capacidad de control de un sitio de estimulación para proporcionar el máximo beneficio para el rendimiento de la memoria. . En segundo lugar, el equipo de estudio evaluará el cambio longitudinal en los factores estructurales y neurovasculares que afectan la eficacia de la TMS individualizada basada en redes en múltiples sesiones de TMS-fMRI concurrentes. Al crear un modelo multimodal de estos déficits neurovasculares relacionados con MCI, los investigadores ajustarán sistemáticamente el TMS basado en redes para demostrar cómo el cerebro con MCI podría compensar estos déficits neurales. El trabajo propuesto será el primero de su tipo en estimar la utilidad de la controlabilidad de la red como un objetivo de TMS para la mejora de la memoria en los síndromes relacionados con la EA, y el primero en evaluar los efectos neuroplásticos a corto plazo de la neuromodulación con tanto detalle. Por lo tanto, el conocimiento adquirido por este proyecto puede conducir a biometría novedosa e innovadora para medir la respuesta al tratamiento farmacológico y no farmacológico o para ensayos clínicos específicos y enriquecidos en EA y trastornos relacionados.