A tDCS agystimulációjának értékelése depresszióban MRI segítségével

A depressziót az érzelmek és a hangulat szabályozásának zavara jellemzi. A több agyi képalkotó vizsgálatból származó egybehangzó bizonyítékok azt mutatják, hogy a depresszió a felülről lefelé haladó, érzelmeket szabályozó frontoparietális agyi régiók diszfunkciójával jár, beleértve a bal oldali dorsolaterális prefrontális kéreg (DLPFC) és a hiperaktív jobb DLPFC agyi régiót. A további agyi régiókban, köztük a cinguláris kéregben, a hippocampusban és az amygdalában jelentkező diszfunkció szintén összefüggésbe hozható a depressziós tünetekkel. Ezek az agyi régiók együtt alkotják a dorso-fronto-limbic agyhálózatot, és ennek a specifikus hálózatnak a jótékony modulációja a feltételezések szerint javítja a depressziós tüneteket.

A hálózati moduláció az agyi stimulációs technikák széles skálájával megvalósítható, beleértve a koponyán keresztüli egyenáramú stimulációt (tDCS). Ez utóbbi technika a közelmúltban nagy érdeklődést váltott ki mérsékelt depresszióval összefüggésben, bizonyítottan biztonságos, alacsony költségű és nem invazív jellege miatt. Egy tipikus tDCS-beállítás nem invazív elektródákból áll, amelyeket a fejbőrön helyeznek el, hogy elviselhető elektromos áramot adnak be meghatározott agyi célpontokon. Kimutatták, hogy a beadott elektromos áram modulálja az agyi aktivitást az alkalmazott elektromosság irányától függően, az anódos tDCS növeli a neuronális aktivitást az agy célpontjában, a katódos tDCS pedig csökkenti a megcélzott agyi régióban. Következésképpen a depresszióban a tDCS-beállítások jellemzően a fent említett hipoaktív bal oldali DLPFC-t célozták meg anódos tDCS-t használva és/vagy a hiperaktív jobboldali DLPFC-t katódos tDCS-t használva. A tDCS downstream hatásai a dorso-fronto-limbic hálózatra azonban nem teljesen ismertek. Ennek a depresszióval kapcsolatos agyi hálózatnak a tDCS általi bevonásának megértése fontos betekintést nyújthat a tDCS-beállítások optimalizálásához az antidepresszáns alkalmazásokhoz. Következésképpen a jelenlegi tanulmány MRI technikák alkalmazását javasolja a tDCS depresszióban való hálózati szerepvállalásának feltérképezésére és vizsgálatára, az alábbiak szerint. Megjegyzendő, hogy míg az 1. vizsgálati ág egy meglévő vizsgálat adatait használja fel, a 2-4. ágban depressziós résztvevők de-novo toborzása történik.

1. Az 1. vizsgálati ág a dorso-fronto-limbicus agyhálózat bekapcsolódását vizsgálja depresszióban, amikor „aktív” vagy „ál” anódos tDCS-t adnak be a bal DLPFC agyterületen nyugalmi állapotban. A „Sham” tDCS olyan szabályozási feltételt biztosít, amely megkönnyíti a tDCS-specifikus hatások mérését, és amellett, hogy minimális elektromosságot igényel, úgy van megtervezve, hogy minden más módon azonos legyen az „aktív” tDCS-sel (pl. elektródák elhelyezése stb.). Ennél a ágnál a depresszióban folyamatban lévő, külön célú klinikai vizsgálatból származó azonosítatlan adatokat kell begyűjteni elemzés céljából (NCT04507243, N=48 résztvevő, randomizálva 24 „aktív” és 24 „ál” csoportba).
2. A 2. vizsgálati ág a hálózati elköteleződést vizsgálja, amikor anódos tDCS-t adnak be a bal DLPFC agyi régióban egy mentális feladat végrehajtása során (2-hátsó munkamemória). N=24 alanyt egyetlen csoportos kísérleti tervben vesznek fel, amely magában foglalja a munkameneten belüli kontrollfeltételt (a külön „ál” csoport helyett, mint az 1. karban). A részvétel egy biztonságos videokonferencia-híváson keresztüli értékelést foglal magában a jogosultság megerősítésére (legfeljebb 3 órán keresztül), valamint két személyes tanulmányi látogatást (30 perc, illetve 2,5 óra). Mindkét személyes vizit MRI-vel jár: az első vizit MRI-vizsgálatai segítenek meghatározni a tDCS elektródák helyzetét a második vizit alkalmával, a második vizit MRI-vizsgálatai pedig segítenek feltérképezni az agyi aktivitásban és a kapcsolódásban bekövetkezett változásokat a tDCS során.
3. A 3. és 4. vizsgálati ág a hálózati csatlakozást vizsgálja a jobb oldali DLPFC katódos tDCS során. N=48 résztvevőt vesznek fel a 3. ágba (véletlenszerűen 24 „aktív” és 24 „állagos”), és N=24 résztvevőt a 4. ágba. Minden egyéb tekintetben a 3. és 4. vizsgálati kar megegyezik a vizsgálati karral. 1. és 2. kar.