SMTr optimisée en boucle fermée pour la dépression

Près de 50% de tous les Américains souffriront d'un trouble de santé mentale au cours de leur vie. Les traitements de stimulation cérébrale, y compris la stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS), sont de plus en plus utilisés pour normaliser les circuits cérébraux dysfonctionnels dans ces troubles. Mécaniquement, on pense que la SMTr fonctionne en modifiant la force synaptique des neurones, appelée plasticité cérébrale. Malgré la variété des troubles ciblés et l'hétérogénéité significative entre les patients, la SMTr est actuellement appliquée de manière unique (sans aucune optimisation individuelle du schéma de stimulation) et en boucle ouverte (calendrier fixe du schéma de stimulation, sans mesure ni ajustement pendant la SMTr). Nous pensons que le taux de réponse de la SMTr pour la dépression, qui est actuellement <50 %, peut être amélioré grâce à une stimulation cérébrale personnalisée qui améliore l'engagement de la cible et maximise la plasticité. Pour personnaliser la stimulation cérébrale, il faut (1) mesurer et surveiller les changements cérébraux en temps réel ; (2) déterminer les schémas de stimulation optimaux pour induire des changements cérébraux ; (3) développer des traitements adaptatifs pour provoquer les changements souhaités au niveau de chaque patient au fil du temps. Une telle personnalisation de la stimulation cérébrale augmentera notre compréhension mécaniste de la plasticité cérébrale pour améliorer l'efficacité chez les non-répondeurs aux traitements standard.

Les principaux objectifs de mon programme de recherche sont (1) de découvrir des biomarqueurs cérébraux qui prédisent la progression vers la rémission clinique et (2) de développer des algorithmes de traitement en boucle fermée qui optimisent ces biomarqueurs et améliorent les résultats cliniques. Nous nous concentrerons sur la dépression car c'est la principale cause d'invalidité dans le monde et les médicaments sont inefficaces ou non tolérés pour près de la moitié de ces patients. En s'appuyant sur mes travaux antérieurs, nous proposons trois étapes de développement d'une stimulation cérébrale personnalisée utilisant des impulsions uniques de TMS combinées à l'électroencéphalographie (TMS-EEG) pour générer une mesure causale de l'état du cerveau qui peut facilement être traduite en clinique. Le biomarqueur de sévérité de la dépression TMS-EEG que j'ai récemment découvert se produit 30 millisecondes après l'administration d'une impulsion de test TMS (p30) dans le réseau fronto-pariétal (FPN), une région impliquée dans la dépression. Le degré de suppression de ce signal p30 a prédit le résultat clinique chez les patients déprimés après un traitement par SMTr. De plus, une seule séance de stimulation était suffisante pour supprimer la p30 pendant et pendant 30 minutes après la stimulation. Ce travail indique que la suppression de p30 peut être surveillée en temps réel et a le potentiel de soutenir l'optimisation empirique du traitement.

Les résultats de cette étude serviront de base à un essai clinique randomisé en double aveugle de la SMTr en boucle fermée par rapport à la SMTr standard.