TMS - Intrakraniaaliset elektrodit

Muutaman viime vuoden aikana ei-invasiiviset aivojen stimulaatiotekniikat, kuten transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS), transkraniaalinen virtastimulaatio ja perifeerinen multimodaalinen stimulaatio, ovat osoittaneet laajalle levinneitä kliinisiä sovelluksia. Transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS) on ei-invasiivinen menetelmä aivojen fokusointiin, joka käyttää sähkömagneettista induktiota ja ei vaadi leikkausta. On optimismia, että TMS ja muut NIBS:n ​​muodot mullistavat neurologisten ja psykiatristen häiriöiden hoitamisen, mikä on osoituksena yli 1000 kliinisestä tutkimuksesta, jotka on rekisteröity TMS:llä. Suuri osa tästä optimismista johtuu TMS:n menestyksekkäästä käytöstä masennuksen hoitona. Huolimatta lukuisista kliinisistä tutkimuksista, joissa on käytetty NIBS:ää, terapeuttisten indikaatioiden määrä on pysynyt pysähtyneenä, ja se on rajoittunut vakavaan masennukseen ja viime aikoina pakko-oireiseen häiriöön. On olemassa perustavanlaatuisia kysymyksiä NIBS:n ​​taustalla olevista toimintamekanismeista, jotka on ratkaisevan tärkeää ymmärtää tämän hoitomuodon edistämiseksi. Tässä ehdotamme ainutlaatuista yhteistyöprojektia neurologian ja neurokirurgian välillä, joka mahdollistaa ennennäkemättömän ikkunan ymmärtämään, kuinka NIBS vaikuttaa ihmisen aivoihin. Erityisesti suoritamme erilaisia ​​kohdennettuja TMS-muotoja neurokirurgisille potilaille kallonsisäisen elektroenkefalografian (iEEG) monitoroinnilla tallentaaksemme NIBS:n ​​reaaliaikaiset vaikutukset paikallisille ja kaukaisille aivoalueille vertaansa vailla olevalla spatiaalisen ja ajallisen resoluution yhdistelmällä verrattuna muihin ihmistutkimuksiin. TMS saattaa aiheuttaa suurimman riskin potilaille, joilla on kallonsisäiset elektrodit, ja olemme jo osoittaneet tämän lähestymistavan turvallisuuden käyttämällä geelipohjaisia ​​fantomiaivoja, ja meillä on tuloksia seitsemältä potilaalta, jotka osoittavat turvallisuuden ja alustavat tulokset. Tämän ehdotuksen osalta pyrimme: 1) karakterisoimaan NIBS:n ​​vastetta ihmisen aivoihin iEEG:stä tallennettuna aktiivisten ja näennäisten tilojen välillä ja 2) liittää NIBS:n ​​sähköfysiologiset etävasteet arvioitujen stimulaatio- ja tallennuspaikkojen välisiin aivoyhteyksiin. lepotilan toiminnallisen liitettävyyden MRI (rs-fcMRI). Tämän avulla voimme arvioida NIBS:n ​​aiheuttamien iEEG-vasteiden välistä suhdetta ja toiminnallisen yhteyden vahvuutta stimulaatiokohtaan regressiomallissa. Tutkimuksen TMS-osan osalta oletamme, että 1) TMS:llä on polttovaikutuksia, jotka havaitaan stimulaatiokohdan alla olevista pintaelektrodeista sekä verkkotason sitoutuminen etäisissä paikoissa, 2) Toistuva TMS aiheuttaa taajuusspesifisiä vaikutuksia, jotka eroavat 0,5 ja 10 Hz stimulaatioprotokollat ​​ja 3) toistuvien TMS:n aiheuttamien iEEG-vasteiden suuruus elektrodien välillä liittyy rs-fcMRI:n voimakkuuteen stimulaatio- ja tallennuskohtien välillä. Tutkimalla TMS:n sähköfysiologisia vasteita suurella spatiotemporaalisella tarkkuudella ihmisillä, tämä tutkimus tarjoaa uusia mekanistisia näkemyksiä TMS:n vaikutuksista kohteen sitoutumiseen ja yhdistää nämä havainnot jo laajalti käytössä oleviin kuvantamismenetelmiin. Lisäksi TMS:ää sovelletaan kliinisesti tarkoituksenmukaisella tavalla kohdistamalla vasempaan dorsolateraaliseen prefrontaaliseen aivokuoreen masennuksen hoitoon käytetyssä protokollassa. Tulosten tuottaminen näitä tavoitteita varten on avainasemassa, jotta voimme edistää ymmärrystämme siitä, kuinka TMS ja muut NIBS-muodot kytkeytyvät aivoverkostoihin, joita voidaan hyödyntää rationaalisesti kehittämään yksilöllistä, kuvantamisohjattua terapeuttista NIBS:ää masennukseen ja muihin sairauksiin.