Hálózat által vezérelt TMS a korai Alzheimer-kórban (NetTMS)

Az Alzheimer-kór (AD) okozta demencia vezető közegészségügyi probléma az Egyesült Államokban, óriási ellátási költségekkel, és a számos klinikai vizsgálat ellenére nincs hatékony gyógyszeres terápia. Számos tanulmány kimutatta, hogy az enyhe kognitív károsodás (MCI) az AD előfutára, és potenciálisan alkalmas nem gyógyszeres beavatkozásra. A transzkraniális mágneses stimuláció (TMS) egy ígéretes, nem invazív terápiás megközelítés, amelyről kimutatták, hogy növeli az agy plaszticitását és javítja az AD spektrumban károsodott kognitív funkciókat. Mindazonáltal, bár a TMS előnyöket mutatott a normatív populációkban, továbbra is szükség van a hatékonyság kimutatására az AD-vel kapcsolatos populációkban.

A legtöbb korábbi, AD-val és MCI-vel kapcsolatos neurostimulációs kutatás az egyik agyi régióban végzett stimuláció hatásaira összpontosított, azonban a sikeres memória mögött meghúzódó kognitív folyamatokat egy komplex teljes agyi hálózat közvetíti. A neurostimuláció több helyet érint a kérgi hálózaton belül, de ezeket a globálisabb hatásokat nem használták stimuláció célpontjaiként, mivel korlátozottak az ismeretek arról, hogy egyetlen hely milyen hatással van a szélesebb körben elterjedt kérgi változásokra. A jelen javaslat újdonsága, hogy a kutatók az érintett agyterületek hálózati vezérlési struktúrájára vonatkozó információkat használják fel, figyelembe véve a neuromoduláció hatását az agy állapotának vagy konnektivitásának globális változásaira, valamint a mögöttes érrendszeri változásokat, amelyek hosszú távú viselkedési következményeket közvetítenek. Ezt a hálózat-alapú TMS-t a funkcionális kapcsolódás és a neurovaszkuláris a viselkedési válasz közvetítőjeként tájékoztatja, hogy a TMS kezelést specifikusan az egyes MCI-betegek neuropatológiájához igazítsa, így a kezelést egyénre szabva a jobb terápiás hatások elérése érdekében.

A probléma megoldása érdekében a kutatók multimodális neuroimaging és hálózati modellezést alkalmaznak egy epizodikus memóriafeladat során annak bemutatására, hogy a fokális neurostimuláció hogyan váltja ki a neurális funkciók és viselkedés változásait MCI-ben. Ezeket a célokat két konkrét cél fogja elérni. Először is, a kutatók hálózati alapú TMS-t fognak használni a sikeres memóriahálózat (MSN) aktiválásának optimalizálására MCI-betegek csoportjában, és egy olyan TMS-helyet céloznak meg, amely egy stimulációs hely irányíthatóságára összpontosított, hogy a memória teljesítményének maximális előnye legyen. . Másodszor, a kutatócsoport felméri a strukturális és neurovaszkuláris tényezők longitudinális változásait, amelyek befolyásolják az egyénre szabott hálózatalapú TMS hatékonyságát az egyidejű TMS-fMRI több szakaszában. Az MCI-vel kapcsolatos neurovaszkuláris hiányosságok multimodális modelljének létrehozásával a kutatók szisztematikusan módosítják a hálózat alapú TMS-t, hogy bemutassák, hogyan kompenzálhatja az MCI agy ezeket a neurális hiányosságokat. A javasolt munka lesz az első a maga nemében, amely megbecsüli a hálózati vezérelhetőség hasznosságát, mint TMS-célpontot az AD-vel kapcsolatos szindrómák memóriajavítására, és az első, amely ilyen gazdag részletességgel értékeli a neuromoduláció rövid távú neuroplasztikus hatásait. A projekt által megszerzett ismeretek ezért új és innovatív biometrikus adatokhoz vezethetnek a farmakológiai és nem gyógyszeres kezelési válasz mérésére, vagy célzott és gazdagított klinikai vizsgálatokhoz AD és kapcsolódó rendellenességekben.