BCI no invasiva y verificación de aplicaciones para personas deprimidas

Este estudio tiene como objetivo establecer un esquema y sistema de regulación de BCI para personas con MDD y realizar la validación de esta aplicación. Se están diseñando cuatro contenidos más detallados, que incluyen 1. proporcionar marcadores biológicos en regiones, circuitos y redes del cerebro que probablemente estén relacionados con el TDM, 2. modelos de evaluación del estado del cerebro y modelos de mapeo de señales multivariadas, 3. paradigmas de regulación virtual, evaluaciones sobre el efecto de la regulación, y 4. tecnologías de software y hardware de regulación y recopilación de información multimodal.

El Centro de Salud Mental de Shanghai, como institución patrocinadora, tiende a reclutar pacientes con TDM del servicio ambulatorio diario. Se anotará la información personal de los participantes y luego los pacientes se someterán a diferentes evaluaciones sobre su nivel de depresión, ansiedad, anhedonia, estado maníaco, estado cognitivo, efecto y efectos secundarios del tratamiento actual, y su ritmo biológico, sueño, calidad de vida, etc. Se extraerá sangre periférica para diferentes biomarcadores potenciales, así como información multimodal como EEG, movimiento ocular, imágenes por resonancia magnética, magnetoencefalograma, fNIRS, etc. Luego compare los siguientes indicadores de laboratorio entre pacientes deprimidos e individuos sanos, como diferencias en la concentración y expresión genética de factores inflamatorios de sangre periférica, indicadores de estrés oxidativo, factores neurotróficos derivados del cerebro, imágenes cerebrales, electrofisiología, oxígeno en sangre, etc. El trabajo anterior consiste en obtener marcadores neurobiológicos específicos del TDM.

Las medidas de intervención son las siguientes:

1. Medicación tradicional con ISRS. Los pacientes con TDM recibirán diferentes medicamentos ISRS y se someterán a un tratamiento de dos semanas, después del cual se realizarán nuevamente las evaluaciones anteriores para evaluar la eficacia y los efectos secundarios del tratamiento actual. Para los pacientes con TDM y anhedonia, se pueden considerar otros medicamentos, como voxetina y bupropión.
2. rTMS combinado con medicamentos ISRS tradicionales. Las regiones cerebrales actuales elegidas para la rTMS incluyen la corteza prefrontal dorsolateral. En esta parte, el estudio tiende a descubrir nuevas regiones cerebrales potenciales adecuadas para el tratamiento físico en pacientes con TDM. Las regiones cerebrales consideradas incluyen la corteza orbitofrontal, el cerebelo y otras. Utiliza bobinas clásicas en forma de 8, bobinas de mariposa, bobinas profundas, etc., navegación neuronal para localizar objetivos de estimulación.
3. Tratamiento basado en retroalimentación neurobiológica. En este tipo de tratamiento, los pacientes con TDM son tratados con retroalimentación neurobiológica y serán monitoreados por EGG para captar ondas cerebrales únicas y específicas que pueden considerarse que solo se encuentran en pacientes con TDM. Este tratamiento implica el uso de diferentes paradigmas psicológicos, incluidos los paradigmas clásicos de investigación cognitiva, para evaluar el resultado del entrenamiento neuronal y la función cognitiva después del tratamiento.

Otras tecnologías utilizadas en este estudio incluyen:

1. Imágenes por Resonancia Magnética Funcional. Las imágenes del cerebro se capturarán durante diferentes tareas funcionales, como la correspondencia emocional y la tarea de retraso de incentivo monetario (MID). Estas imágenes se analizarán más a fondo para descubrir el neuromecanismo del TDM. Usaremos 3T Siemens PRISMA, recopilando datos de rs-fMRI, DTI, T1, T2 y fMRI.
2. Electroencefalografía. En esta parte, los investigadores utilizarán el sistema EEG inalámbrico de electrodo seco DSI-24. Cada sujeto se someterá a experimentos de recolección de EEG, al menos recolectando datos de EEG en estado de reposo (con los ojos cerrados y abiertos).
3. Detección de movimiento ocular. El movimiento ocular se rastreará utilizando Tobii Pro Spectrum.
4. Espectroscopia funcional de infrarrojo cercano. Los pacientes realizarán diferentes tareas bajo la supervisión de un dispositivo fNIRS portátil llamado sistema de imágenes NIRS portátil inalámbrico Nirsport2. Consta de un iluminador LED de 8 canales y un sensor activo de 8 canales para detección óptica sin fibra. Durante las tareas, el dispositivo proporcionará el valor y los cambios en el nivel de oxihemoglobina y hemoglobina desoxigenada observados en los sujetos.
5. Magnetoencefalograma. MEG es una técnica de detección de funciones completamente no invasiva, ampliamente utilizada en el desarrollo y la investigación de la función cerebral y el diagnóstico clínico de enfermedades cerebrales. MEG utiliza un sensor magnético sensible SQUID (interferómetro cuántico superconductor), que se coloca alrededor de la cabeza para medir el campo magnético anormalmente débil generado por la actividad neuronal. Los datos de la señal magnética detectados luego serán analizados y procesados ​​por una computadora y superpuestos a imágenes de resonancia magnética (MRI). A través del software de imágenes 3D, los resultados pueden ser más intuitivos, lo que hace que el MEG tenga una resolución temporal y espacial extremadamente alta.

Los pacientes con TDM se dividirán en diferentes grupos de tratamiento según su condición y si el tratamiento elegido sería el más adecuado para ellos. Todos los individuos se someterán a las evaluaciones anteriores para establecer una base de datos de información integral y multimodal y, finalmente, después de comparar el resultado antes y después del tratamiento, el estudio intenta descubrir medidas nuevas y efectivas y validar su viabilidad.