Indagine sulle dinamiche della rete cerebrale nella depressione

La stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS), quando erogata alla corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC), è un trattamento clinicamente efficace per il disturbo depressivo maggiore (MDD). I modelli di rete di MDD stanno guadagnando sempre più accettazione e la connettività funzionale MRI (fcMRI) ha rivelato aberrazioni topograficamente specifiche nell'architettura di rete funzionale in MDD. Eppure, nonostante i suggerimenti secondo cui gli effetti terapeutici della rTMS sono attuati attraverso impatti distribuiti sui centri limbici corticali e sottocorticali, gli effetti di rete della rTMS rimangono misteriosi. Questo studio cerca di indagare il modo in cui rTMS a DLPFC modula la connettività funzionale di rete tra il sito di stimolazione e una regione limbica critica, il cingolo subgenuale (sgACC) e tra lo sgACC e altre regioni limbiche. In questo studio, rTMS ad alta frequenza verrà utilizzato per stimolare la DLPFC sinistra (ricapitolando la metodologia terapeutica), in particolare le regioni della DLPFC che sono funzionalmente correlate e anti-correlate con la sgACC. Ciò sarà realizzato in un gruppo di pazienti con MDD e in un gruppo di controlli accuratamente abbinati. Questi soggetti verranno scansionati prima e dopo la consegna di rTMS, come un modo per misurarne gli effetti. La fattibilità di questo progetto è stata recentemente dimostrata dal nostro gruppo (Eldaief et al. PNAS 2011). I cambiamenti indotti dalla stimolazione saranno tracciati con un nuovo scanner combinato MRI-PET (Positron Emission Tomography) presso il MGH Martinos Center, che è in grado di registrare simultaneamente i dati fcMRI BOLD (dipendenti dal livello di ossigenazione del sangue) e 18Flurodeoxyglucose (FDG). Ciò consentirà di caratterizzare dinamicamente le reti cortico-limbiche attraverso (1) l'esame degli effetti differenziali della stimolazione di due reti nel DLPFC e (2) monitorando l'interazione dinamica tra i cambiamenti indotti da rTMS nel metabolismo locale del glucosio a DLPFC e sgACC su da un lato, e dall'altro i cambiamenti nella connettività distribuita tra queste regioni. A scopo esplorativo, i pazienti con MDD torneranno tre mesi dopo (dopo essere stati sottoposti a un intervento di trattamento non specifico con il loro fornitore psichiatrico) per le identiche procedure rTMS/fcMRI/FDG-PET. Questo obiettivo stabilirà, come prova di principio, che il trattamento della MDD è associato a cambiamenti nell'architettura della rete funzionale cortico-limbica e nelle dinamiche cortico-limbiche. Alla fine, si spera che questo lavoro porti all'emergere di dinamiche corticali aberranti come biomarcatore per MDD. Inoltre, questo lavoro potrebbe impollinare studi futuri che utilizzano dinamiche corticali aberranti come un nuovo bersaglio terapeutico su cui potrebbero intervenire interventi neuromodulatori.