Stimolazione magnetica transcranica ripetitiva profonda ad alta frequenza per smettere di fumare (TMS)

Piano di ricerca

I. PARTECIPANTI Fumatori di sigarette maschi e femmine che soffrono di BPCO. Dalla popolazione generale di età compresa tra 21 e 70 anni che desidera smettere di fumare e non ha risposto al precedente trattamento antifumo. Saranno reclutati da annunci sui giornali e siti web specifici. Il numero di partecipanti in ciascun sottogruppo (come descritto nella tabella sottostante) sarà di 15-17. Gli investigatori recluteranno 90-102 soggetti in due anni.

II. PROCEDURA DI SELEZIONE

Prima dell'inizio delle procedure di stimolazione, i partecipanti saranno sottoposti a un colloquio clinico. Tutti i soggetti candidati forniranno il consenso informato scritto a prendere parte allo studio. Successivamente, saranno testati per il loro livello di dipendenza da nicotina prima del trattamento di base in una riunione di screening. Ciò include un rapporto sul livello di consumo (numero di sigarette fumate al giorno e durata complessiva in anni) e una scala analogica visiva (VAS, vedi sotto per i dettagli). Inoltre, verrà prelevato un campione di urina per i livelli di cotinina (metabolita della nicotina) al fine di misurare oggettivamente i livelli di nicotina. Inoltre, ai soggetti verranno somministrati diversi questionari autosomministrati per misurare il loro craving di base e la dipendenza da nicotina:

1. Fagerstrom Test of Nicotine Dependence (FTND) (Heatherton et al., 1991). (Appendice n.1a)
2. Questionario sulla voglia di tabacco (TCQ) (Heishman et al., 2003). (Appendice n.1b)
3. Questionario demografico completo sulle condizioni mediche e sulle abitudini al fumo. (Appendice n.1c)

III. LE MISURE

Tutti i soggetti saranno sottoposti a varie misurazioni in diverse visite, come descritto nella tabella 1-3, per il consumo di nicotina, il desiderio e la dipendenza durante le visite di trattamento rTMS:

1. VAS: Visual Analogue Scale, sulla quale il soggetto segna il suo desiderio soggettivo su una scala lunga 10 cm in risposta alla seguente domanda: "Quanto desideri uno spinello/bong in questo momento?" Questo "desiderio di fumare" ha dimostrato di essere sensibile per valutare i livelli auto-riportati di craving nel fumo di nicotina (Schuh e Stitzer, 1995; King e Meyer, 2000).
2. Short TCQ: Tobacco Craving Questionnaire, la versione breve del TCQ, che ha 12 domande che possono essere suddivise in quattro categorie: emotività, aspettativa, compulsività e determinazione.
3. FTND: Test di Fagerstrom sulla dipendenza da nicotina. Misura il livello di dipendenza dalla nicotina (Dijkstra e Tromp, 2002).
4. Autovalutazione del numero di sigarette fumate il giorno precedente.
5. Campione di urina.
6. BR: desiderio di fumare ed effetto sulla fame.
7. Spatial span memory test - per valutare l'effetto della deep rTMS sulla memoria spaziale. Questo test sarà condotto durante il colloquio di screening e dopo 10 giorni di trattamento rTMS.

IV. PRESENTAZIONE DELLE FOTOGRAFIE

È stato recentemente dimostrato che nei fumatori privi di nicotina, i circuiti di ricompensa e attenzione vengono riattivati ​​dalla mera esposizione a immagini correlate al fumo, in contrasto con le immagini neutre (Due et al., 2002). Nel nostro esperimento, prima dell'inizio della stimolazione, 14 fotografie colorate "neutre" o "correlate alla nicotina" verranno presentate sullo schermo di un computer ai partecipanti mentre sono seduti. Le fotografie "correlate alla nicotina" saranno composte da scene legate al fumo, come accendere una sigaretta, fumare boccate, ecc. Le foto "neutre" consisteranno in immagini abbinate senza alcun contenuto correlato alla nicotina (ad es. oggetti inanimati, mani, volti ecc.). Come i ricercatori hanno precedentemente dimostrato con l'esperimento della bobina a figura 8, c'era un effetto più forte del trattamento rTMS nei soggetti esposti alle fotografie alla nicotina. Gli investigatori propongono che la presentazione delle fotografie alla nicotina provochi l'attivazione dei ricordi correlati alla nicotina e quindi, labile per l'interferenza, come è stato precedentemente dimostrato (Dudai, 2004).

V. PROCEDURE SPERIMENTALI

Dopo lo screening dei partecipanti tenendo conto dei criteri di inclusione ed esclusione (descritti sopra), saranno divisi in gruppi sperimentali con livelli simili di dipendenza da nicotina e background demografico. Successivamente, al momento selezionato, i partecipanti verranno introdotti al protocollo di trattamento TMS. Verrà chiesto loro di astenersi dal fumare nicotina per due ore prima di partecipare alla sessione di trattamento quotidiana. Prima dell'inizio della stimolazione, ai partecipanti verranno presentate fotografie di "nicotina". Immediatamente dopo l'offset della presentazione delle fotografie (mentre la memoria è riattivata) ai partecipanti verrà applicata la stimolazione rTMS reale o fittizia. Il sito di stimolazione sarà il PFC utilizzando la bobina H-ADD.

Orario:

Ci saranno trattamenti giornalieri per due settimane accompagnati dalla valutazione del livello di dipendenza da nicotina in giorni selezionati utilizzando gli strumenti sopra menzionati. Successivamente, i soggetti continueranno ad avere un trattamento di mantenimento rTMS/sham stimolazione: 3 volte alla settimana per una settimana, due volte alla settimana nella quarta e quinta settimana, una volta alla settimana nella sesta e settima settimana (vedi anche tabella 2). Dopo il mantenimento, i partecipanti continueranno con le visite di follow-up che avverranno una volta al mese per sei mesi (vedi tabella 3). Questo protocollo consentirà la valutazione degli effetti a breve e lungo termine del trattamento rTMS con le possibili fluttuazioni nel tempo.

Procedura TMS:

Gli investigatori utilizzeranno uno stimolatore Magstim Super Rapid, che produce un impulso bifasico, e la nostra speciale attrezzatura personalizzata e bobine per la stimolazione cerebrale profonda (Zangen, 2005). Le bobine TMS, che verranno utilizzate in questo studio, saranno versioni specifiche della bobina H, a seconda della regione di stimolazione. Le versioni H-coil utilizzate in questo studio, la bobina H-ADD, sono state testate su volontari sani e sono risultate sicure e capaci di indurre alcune alterazioni cognitive di breve durata (1 ora) (Levkovitz et al., 2007, accettato) . Le considerazioni teoriche ei principi di progettazione delle bobine H sono spiegate in uno studio precedente (Roth, 2002). In breve, la bobina H-ADD è progettata per generare la sommatoria del campo elettrico in una specifica regione del cervello individuando gli elementi della bobina in posizioni diverse intorno a questa regione, che hanno tutti una componente di corrente comune che induce il campo elettrico nella direzione desiderata. Inoltre, poiché una componente radiale ha un effetto drammatico sull'ampiezza del campo elettrico e sulla velocità di decadimento del campo elettrico con la distanza, la lunghezza complessiva degli elementi della bobina che non sono tangenti al cranio dovrebbe essere ridotta al minimo, e questi elementi così come gli elementi della bobina che hanno una componente di corrente nella direzione opposta dovrebbero essere posizionati il ​​più lontano possibile dalla regione del cervello da attivare.

La bobina H-ADD è posizionata sul cuoio capelluto sopra la corteccia motoria sinistra. Il centro della bobina è posizionato sul cuoio capelluto con l'impugnatura rivolta all'indietro e lateralmente a un angolo di 45° rispetto alla linea mediana. Così la corrente indotta nel tessuto neurale è diretta approssimativamente perpendicolarmente alla linea del solco centrale e quindi ottimale per attivare le vie corticospinali transsinaptici (Kaneko et al., 1996). Con un'intensità dello stimolo leggermente superiore alla soglia, la bobina stimolante H-ADD viene spostata sull'emisfero sinistro per determinare la posizione ottimale per suscitare MEP di ampiezza massima (il "punto caldo"). La posizione ottimale della bobina viene quindi contrassegnata rispetto al "punto caldo" per garantire il posizionamento della bobina durante l'esperimento. La soglia motoria a riposo è determinata all'1% più vicino dell'uscita massima dello stimolatore ed è definita come l'intensità minima dello stimolo richiesta per produrre MEP >50 µV in ≥5 di 10 prove consecutive a distanza di almeno 5 sec. La bobina H-ADD è tenuta in un porta bobina stabile, che può essere regolato in diversi punti rispetto al "punto caldo" sul cuoio capelluto.

Protocolli di stimolazione:

I ricercatori useranno bobine H-ADD fittizie o reali, che producono entrambi un rumore simile e condividono una forma simile (come i ricercatori hanno utilizzato nel nostro studio su volontari sani). L'intensità della stimolazione sarà del 120% rispetto alla soglia motoria nel "punto caldo". La posizione del PFC sarà determinata come segue: 6 cm davanti al "punto caldo" del motore e simmetrico.

La stimolazione ad alta frequenza verrà applicata per ottenere l'attivazione dell'area cerebrale stimolata e possibilmente indurre plasticità simile a LTP. Il protocollo di stimolazione sarà di 33 treni di 10 Hz per 3 secondi, ITI di 20 secondi. La durata totale del trattamento sarà di 759 secondi con 990 impulsi. . A tale scopo i ricercatori hanno progettato uno speciale sistema di raffreddamento per le nostre bobine e le hanno utilizzate con successo nel nostro studio su volontari sani (Levkovitz et al., 2007, accettato).