Hemispheric Alpha koherenssin kohdistaminen tACS:lla PMDD:n hoitoon

Premenstruaalinen dysforinen häiriö (PMDD) kuvaa mielialaoireiden syklistä ilmaantumista ja niistä johtuvaa heikkenemistä kuukautiskierron luteaalivaiheessa. Kokeen tavoitteena on määrittää, muuttaako transkraniaalinen vaihtovirtasähköstimulaatio (tACS) prefrontaalista alfavärähtelytaajuutta naisilla, joilla on PMDD, jonka häiriöt on yhdistetty muihin mielialahäiriöihin. Toissijainen tavoite on määrittää, vaikuttaako kuukautiskierron vaihe tACS:n vaikutuksiin alfavärähtelyihin. "Kohteen sitoutumisen" (muutokset vasemman eturintaman alfavärähtelytaajuuksissa tACS:n kanssa) osoittaminen on välttämätön ensimmäinen askel ennen kuin siirrytään eteenpäin myöhempään tutkimukseen, jossa testataan, onko tACS mahdollinen hoito tälle häiriölle - lupaava tutkimus muista mielialahäiriöistä viittaa siihen, että voi olla.

PMDD:n syytä ei tunneta, sairastuvuutta huomattavaa ja tunnistetut hoidot ovat rajallisia, koska 40 % PMDD-naisista ei reagoi SSRI-lääkkeisiin ja monet muut naiset eivät siedä masennuslääkkeiden aiheuttamia sivuvaikutuksia. PMDD on yleistä (6–8 % lisääntymisikäisistä naisista), johon liittyy huomattavaa sairastuvuutta ja siten merkittävä kansanterveysongelma. Maailman terveyslaskelmien mukaan PMDD liittyy 4,5 miljoonaan vammaisuuteen perustuvaan elinvuoteen pelkästään Yhdysvalloissa. Alla kuvataan perustelut sen testaamiseen, muuttaako tACS eri tavalla kohteen sitoutumista kuukautiskierron follikulaarisessa ja luteaalivaiheessa.

Erilaiset vaikutukset aivokuoren aktiivisuuteen: Perusteet sen testaamiselle, muuttaako tACS eri tavalla kohteen sitoutumista kuukautiskierron follikulaarisessa ja luteaalivaiheessa, on seuraava: 1) Hormonien rooli: Vaikka munasarjojen toimintahäiriöstä PMDD:ssä on vain vähän näyttöä, on tehtävä lisääntymishormoneihin liittyy selvästi, koska oma ja muiden työ on osoittanut, että munasarjojen toiminnan heikentyminen johtaa oireiden täydelliseen lievittymiseen suurimmalla osalla PMDD:tä sairastavista naisista, kun taas sukurauhashormonien lisääminen takaisin johtaa oireiden palautumiseen naisilla, joilla on PMDD. PMDD, ilman oireita kontrollissa. Sekä estradioli että progesteroni näyttävät kykenevän saattamaan mielialan epävakauteen tässä paradigmassa. Ryhmämme äskettäin valmistuneet tutkimukset osoittavat lisäksi, että jatkuva hormonien antaminen yli kuukauden ajan johtaa jatkuvaan oireiden lievitykseen alkuvaiheen jälkeen. Siten dysforiset mielialatilat PMDD:ssä näyttävät johtuvan normaaleista muutoksista sukurauhasten hormoneissa pikemminkin kuin altistumisesta kohonneille hormonitasoille (eli naiset, joilla on PMDD, ovat erilailla herkkiä lisääntymissteroidien mielialaa sääteleville vaikutuksille).

Vaikka on olemassa merkittävää kirjallisuutta, joka osoittaa lisääntymiskykyisten steroidien ja laajemmin kuukautiskierron vaikutukset aivokuoren aktiivisuuteen, tavallisesti kuvatut vaikutukset ovat häiriintyneet naisilla, joilla on PMDD. Esimerkkejä ovat seuraavat: 1) normaaleilla naisilla mediaalisen orbitofrontaalisen aivokuoren aktivaatio on heikentynyt luteaalivaiheen aikana ja sen ärsykkeen affektiivinen valenssi, johon se reagoi, on päinvastainen (eli se reagoi vain negatiivisiin ärsykkeisiin positiivisten ärsykkeiden sijaan , kuten follikulaarisen vaiheen aikana tapahtuu). Näitä muutoksia ei esiinny naisilla, joilla on PMDD. 2) normaaleilla naisilla luteaalivaiheen aikana aivokuoren esto lisääntyy - progesteronimetaboliitin allopregnanolonin GABA-reseptoria aktivoivien vaikutusten oletettu vaikutus. Tämä vaikutus puuttuu naisilla, joilla on PMDD. Sekä eläimistä että ihmisistä saadut tiedot viittaavat edelleen häiriintyneen aivokuoren vasteen rooliin progesteronista johdetuille neurosteroideille PMDD:ssä. Siten äkilliset muutokset allopregnanolonipitoisuuksissa (kuten luteaalivaiheen alussa progesteronitasojen noustessa) johtavat jyrsijöillä subkortikaaliseen kiihottumiseen ja ärtyneisyyteen, kun taas progesteronista johdettujen neurosteroidien muutokset eliminoituvat onnistuneesti (jossa on neurosteroidisynteesin esto) estää dysforisen tilan syntymisen PMDD:ssä.

Differentiaalinen verkon aktivointi: Psykiatriset häiriöt, joille on tunnusomaista affektiivisen tilan säätelyhäiriöt - masennus ja PMDD - tunnustetaan yhä enemmän, samoin kuin "verkkohäiriöt", joissa poikkeava sähköinen signalointi laajamittaisissa hermosoluverkostoissa välittää kliinisiä oireita. Viimeaikaiset tutkimukset ovat dokumentoineet heikentyneen tasapainon aktivaatiossa vasemman ja oikean prefrontaalisen aivokuoren välillä potilailla, joilla on PMDD. Erityisesti, kuten vakavassa masennushäiriössä, vasemman ja oikean pallonpuoliskon alfavärähtelyvoiman välinen tasapaino siirtyy vasemmalle potilailla, joilla on PMDD. Alfavärähtelyjen esiintyminen vastaa hermosolujen aktiivisuuden suhteellista vähenemistä (käänteinen suhde). Siksi tällainen vasemmalle siirtynyt alfa-epäsymmetria on osoitus vasemman pallonpuoliskon hypoaktivaatiosta - yleinen havainto MDD-potilaiden kuvantamistutkimuksissa. Koska tämä epäsymmetria pahenee luteaalivaiheen, mutta ei follikulaarisen vaiheen aikana (vastaten oireiden ilmaantumisen aikajaksoa PMDD:ssä), oletamme, että alfavärähtelyjen onnistunut normalisointi naisilla, joilla on PMDD, olisi uskottava lähestymistapa oireiden korjaamiseen. Tämä verkkotason interventio voidaan suorittaa aivostimulaatiolla käyttämällä heikkoja sähkövirtoja, ei-invasiivinen lähestymistapa aivokuoren sisäisen verkkodynamiikan moduloimiseen. Tällä lähestymistavalla on kaksi etua: se on ei-farmakologinen ja siten vältetään muutoin siihen liittyvät sivuvaikutukset; ja se tarjoaa järjestelmätason näkemyksiä mielialan tilan häiriön taustalla olevasta patofysiologiasta.

Aivojen stimulaatio päänahkaan kohdistetuilla vakiosähkövirroilla (tDC:t) moduloi ihmisten hermosolujen kiihottumista. Transkraniaalinen virtastimulaatio siniaaltostimulaatioaaltomuodoilla (transkraniaalinen vaihtovirtastimulaatio, tACS) todennäköisesti lisää aivokuoren värähtelyjä taajuusspesifisellä tavalla. tDCS:n ja tACS:n tuottamien heikkojen sähkökenttien mekanismien on aiemmin osoitettu olevan vuorovaikutuksessa aivokuoren verkkotoiminnan kanssa muuttamalla aivokuoren sähköisen signaloinnin ajallista aktiivisuusrakennetta. Tässä tutkimuksessa arvioimme, vähentääkö tACS vasemman etuosan alfatehoa (8-12 Hz) ja vaihteleeko laskun laajuus kuukautiskierron vaiheittain. Tutkivana tavoitteena on tutkia stimulaatiosyklin aikana päivittäin kerättyjen PMDD-oireiden vakavuutta ja verrata tätä vakavuutta PMDD-diagnostisen tutkimuksen aikana kerättyihin oireiden perusarvoihin, joista nämä osallistujat rekrytoidaan. Syynä tälle stimulaatiolle on tunnetut puutteet aivokuoren aktiivisuuden yleisessä rakenteessa tällä taajuuskaistalla potilailla, joilla on mielialahäiriöitä, ja aiemmin on osoitettu tDCS:n kliinisiä etuja mielialahäiriöiden hoidossa. Tässä tutkimuksessa käytämme kohdistetumpia stimulaatioaaltomuotoja käyttämällä kahdenvälistä tACS:ää tDCS:n sijaan. Oletamme, että tämä kehittyneemmän aaltomuodon valinta, joka parantaa suoraan kahden pallonpuoliskon välistä synkronointia, voi olla tehokkaampi kohteen kytkemisessä. tDCS moduloi kohdennetun aivokuoren alueen yleistä aktiivisuustasoa epäspesifisellä tavalla. Tässä ehdotamme kuitenkin spesifisemmän stimulaatiomenetelmän, tACS:n (10 Hz stimulaatiotaajuuden) arvioimista, jonka on osoitettu selektiivisesti tehostavan aivokuoren alfa-rytmejä. Koska valitulla potilaspopulaatiolla on raportoitu olevan erityisiä puutteita alfa-taajuuskaistalla, stimulaatiomenetelmämme tarjoaa kohdistetumman ja siten mahdollisesti tehokkaamman manipuloinnin.

Protokollahistoria: Tämä protokolla suunniteltiin alun perin testaamaan tACS:n terapeuttista tehokkuutta PMDD:ssä kaksoissokkoutetussa, satunnaistetussa, valekontrolloidussa, ristikkäistutkimuksessa, jossa oli 5 tACS-istuntoa. Emme pystyneet rekrytoimaan koehenkilöitä, mikä johtui pitkälti useista päivittäisistä hoitokerroista. Myöhemmin muutimme tutkimuksen ensisijaisen painopisteen sen määrittämiseen, vaikuttiko yksittäinen tACS-istunto vasemman eturintaman aivokuoren alfavärähtelyihin ja vähensi niitä vähentämällä alfa-epäsymmetriaa. Kysyimme lisäksi, oliko tämä vaikutus kuukautiskierron vaiheesta riippuvainen.