TMS guidé par réseau dans la maladie d'Alzheimer précoce (NetTMS)

La démence due à la maladie d'Alzheimer (MA) est un problème majeur de santé publique aux États-Unis avec des coûts de soins énormes et aucune pharmacothérapie efficace malgré de multiples essais cliniques. De nombreuses études ont montré que le trouble cognitif léger (MCI) est un précurseur de la MA et peut se prêter à une intervention non pharmacologique. La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est une approche thérapeutique non invasive prometteuse qui augmente la plasticité cérébrale et améliore les fonctions cognitives qui sont altérées dans le spectre de la MA. Pourtant, bien que la SMT ait montré des avantages dans les populations normatives, il reste nécessaire de montrer son efficacité dans les populations liées à la MA.

La plupart des recherches antérieures en neurostimulation sur la MA et le MCI se sont concentrées sur les effets de la stimulation dans une région du cerveau, mais les processus cognitifs sous-jacents à une mémoire réussie sont médiés par un réseau complexe du cerveau entier. La neurostimulation affecte plusieurs sites au sein d'un réseau cortical, mais ces effets plus globaux n'ont pas été utilisés comme cibles de stimulation en raison de connaissances limitées sur l'influence d'un seul site sur des changements corticaux plus répandus. La nouveauté de la proposition actuelle est que les chercheurs utilisent des informations sur la structure de contrôle du réseau des zones cérébrales affectées en considérant l'influence de la neuromodulation sur les changements globaux de l'état ou de la connectivité du cerveau et les changements vasculaires sous-jacents qui entraînent des conséquences à long terme pour le comportement. Ce TMS basé sur le réseau est informé par la connectivité fonctionnelle et neurovasculaire en tant que médiateurs de la réponse comportementale comme moyen d'adapter spécifiquement le traitement TMS à la neuropathologie de chaque patient MCI, individualisant ainsi le traitement pour obtenir de meilleurs effets thérapeutiques.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs utiliseront la neuroimagerie multimodale et la modélisation de réseau lors d'une tâche de mémoire épisodique pour démontrer comment la neurostimulation focale évoque des changements dans la fonction et le comportement neuronaux dans le MCI. Ces objectifs seront abordés dans deux buts spécifiques. Premièrement, les chercheurs utiliseront le TMS basé sur le réseau pour optimiser l'activation d'un réseau de réussite de la mémoire (MSN) dans un groupe de patients MCI, en ciblant un site TMS axé sur la contrôlabilité d'un site de stimulation pour fournir le maximum d'avantages aux performances de la mémoire. . Deuxièmement, l'équipe de l'étude évaluera les changements longitudinaux des facteurs structurels et neurovasculaires affectant l'efficacité du TMS individualisé basé sur le réseau à travers plusieurs sessions de TMS-fMRI simultanées. En créant un modèle multimodal de ces déficits neurovasculaires liés au MCI, les chercheurs ajusteront systématiquement le TMS basé sur le réseau pour démontrer comment le cerveau MCI pourrait compenser ces déficits neuronaux. Le travail proposé sera le premier du genre à estimer l'utilité de la contrôlabilité du réseau en tant que cible TMS pour l'amélioration de la mémoire dans les syndromes liés à la MA, et le premier à évaluer les effets neuroplastiques à court terme de la neuromodulation avec autant de détails. Les connaissances acquises par ce projet peuvent donc conduire à une biométrie nouvelle et innovante pour évaluer la réponse aux traitements pharmacologiques et non pharmacologiques ou pour des essais cliniques ciblés et enrichis dans la MA et les troubles apparentés.