Kohdistettu ultraääni amygdala neuromodulaatio

Laajasti määritellyt mielialahäiriöt, mukaan lukien vakavan masennuksen, kaksisuuntaisen mielialahäiriön, ahdistuneisuushäiriöiden ja posttraumaattisen stressihäiriön diagnoosit, muodostavat suuren osan mielenterveysdiagnooseista maailmanlaajuisesti ja muodostavat valtavan kansanterveysongelman. Kaikille näille diagnooseille on tunnusomaista yhteinen afekti- ja tunnehäiriö, ensisijaisesti liioiteltu ja pitkittynyt negatiivinen vaikutuksen tilat (esim. suru, pelko, ahdistus ja viha), jotka laukaisee reaktiivisuus emotionaalisesti provosoiviin ärsykkeisiin (esim. stressaava elämäntilanne, havaittu uhka ympäristössä jne.). Kaikille näille diagnooseille on samalla tavalla tunnusomaista yhteinen tunteita prosessoiva hyperaktiivisuus aivokuoren limbisessä aivorakenteessa, joka on taustalla merkittävien ympäristöärsykkeiden - amygdala - havaitsemisen taustalla. Tämän mielialahäiriöiden yhteisen amygdala-hyperreaktiivisuuden uskotaan olevan yhteisen liioiteltu emotionaalinen reaktiivisuusfenotyyppi, joka on sopusoinnussa viimeaikaisten mielisairauskäsitysten kanssa heijastavan toiminnan äärimmäisyyksiä normaalien biokäyttäytymisprosessien transdiagnostisissa ulottuvuuksissa, eli tutkimusalueen kriteereissä. , jotka tunnistavat amygdalan avainvälittäjäksi negatiivisen valenssin aivojärjestelmien kaikkien alialueiden osalta. Siten amygdala on edelleen yksi lupaavimmista mielialahäiriöiden neuromodulatorisista terapeuttisista kohteista.

Vaikka mielialahäiriöiden hoitoon on kehitetty tehokkaita psykoterapeuttisia ja farmakologisia interventioita, huomattava määrä henkilöitä ei reagoi tällaisiin ensilinjan interventioihin. Tämä riittämättömyys on johtanut mielialahäiriöiden neuromodulatoristen hoitojen kehittämiseen, mukaan lukien transkraniaalinen sähköinen (TES) ja transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS), joilla uskotaan olevan epäsuoria terapeuttisia vaikutuksia subkortikaalisiin limbisiin ja ventraalisiin prefrontaalisiin aivorakenteisiin aivokuoren kulkureittien kautta, joihin ei pääse -invasiivinen modulaatio. TES/TMS-stimulaatiota rajoittaa kuitenkin kriittisesti se tosiasia, että polttosyvyys voi saavuttaa vain useita senttejä kallon ohitse, mikä rajoittaa neuromodulaation fokuksen pinnallisiin aivokuoren alueisiin. Tutkijat ehdottavat, että amygdalaa, joka on mielialahäiriöiden patofysiologian avainpaikka, ei voida suoraan ja ei-invasiivisesti moduloida fokusoimalla, on kriittinen este neuromodulatoristen interventioiden tehokkuuden maksimoimiselle ihmisillä.

Viimeaikaiset edistysaskeleet aivojen modulaatiossa ovat tunnistaneet transkraniaalisen matalan intensiteetin fokusoidun ultraäänipulsaation (LIFUP) uudeksi menetelmäksi aivojen toiminnan palautuvasti lisäämiseksi. LIFUP sisältää korkeataajuisten ääniaaltojen antamisen aivoihin pään kylkeä vasten asetettujen muuntimien avulla. Tämä menetelmä on turvallinen ja ei-invasiivinen ja osoittaa suurta kehityspotentiaalia tulevaisuuden neuromodulatorisena interventiona. Tärkeää on, että ultraäänellä on osoitettu sekä eläimillä että ihmisillä kyky moduloida aivojen toimintaa palautuvasti ylös- tai alaspäin sekunneista tunteihin.

Ratkaisevaa on, että LIFUPilla on useita keskeisiä etuja verrattuna olemassa oleviin ei-invasiivisiin neuromodulatorisiin interventioihin. Ensinnäkin se on sekä fokus- että syvyysyhteensopiva, mikä mahdollistaa syvien aivokuoren alaisten rakenteiden, esimerkiksi amygdalan, stimuloinnin suoraan ei-invasiivisesti. Toiseksi se on luonnostaan ​​yhteensopiva funktionaalisen magneettikuvauksen (fMRI) kanssa, joka on kultastandardi menetelmä ihmisten ei-invasiiviseen aivojen kartoitukseen, mikä on toisin kuin TES/TMS-interventiot, jotka aiheuttavat vakavia riskejä käyttöönotolle MR-ympäristössä. Tämä mahdollistaa LIFUP:n moduloivan vaikutuksen jäljittämisen ja kvantifioinnin reaaliajassa, mikä mahdollistaa merkittävän edistyksen stimulaation kohdistamisessa ja kohteen sitoutumisen arvioinnissa. Koska tämä tekniikka on kuitenkin hyvin uusi, sen käyttökelpoisuudesta interventiotyökaluna tiedetään tällä hetkellä vähän. Tutkijat käyttävät uutta LIFUP-laitetta, joka pystyy suoraan ja ei-invasiivisesti moduloimaan syvien aivokuoren alaisten rakenteiden, kuten amygdala, toimintaa.

Tässä tutkimuksessa tutkijat testaavat, kuinka LIFUP-amygdala-neuromodulaatio vaikuttaa amygdalan toimintaan, miten tämä eroaa mielialahäiriöstä kärsivillä henkilöillä ja onko toistuva LIFUP kohdistettu amygdalaan (5 päivää viikossa 3 viikon ajan, yhteensä 15 istuntoa) osoittaa mitä tahansa terapeuttista hyötyä mielialahäiriön oireissa ja kuinka tällaiset terapeuttiset hyödyt voivat liittyä aivotoiminnassa havaittuihin muutoksiin.