Impatto neurofisiologico di una stimolazione TDC fronto-temporale in soggetti sani: un approccio di imaging multimodale (COMBI-STIM)

TDCS è una tecnica che emerge come terapia prospettica per disturbi neurologici, psichiatrici e avvincenti. In particolare, i TDC fronto-temporali, con stimolazione anodica sulla corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC) e la stimolazione catodica sulla giunzione temporo-parietale sinistra (TPJ), riducono le allucinazioni uditive resistenti al trattamento (AH), i sintomi negativi e le lettere della malattia in schizofrenia. Tuttavia, nonostante un uso crescente in contesti clinici, i TDC soffrono di limitazioni, in particolare per quanto riguarda la forza e la durata degli effetti terapeutici.

Alcuni rapporti di imaging suggeriscono che gli effetti dei TDC non sono limitati alle aree cerebrali situate sotto gli elettrodi, ma si diffondono attraverso reti corticali distribuite funzionalmente collegate con gli obiettivi e raggiungono le aree subcorticali. Nel complesso, questi studi suggeriscono che TDCs modula la connettività funzionale all'interno e attraverso le reti dello stato di riposo e l'attività cerebrale. Tuttavia, questi effetti sono attualmente descritti a diversi livelli a seconda della tecnica di imaging utilizzata. Inoltre, la maggior parte degli studi si è concentrata sulla stimolazione della corteccia motoria, mentre gli effetti specifici dei TDC fronto-temporali sono scarsi. Infine, gli effetti della stimolazione applicati online vengono raramente ispezionati.

Secondo gli effetti terapeutici dei TDC fronto-temporali sulla schizofrenia e sull'ipotesi patofisiologica dopaminergica della schizofrenia, l'effetto dei TDC fronto-temporali sulla trasmissione dopaminergica è di grande interesse. Poiché la corteccia è densamente collegata alle aree gangli della base, gli effetti TDC sono probabilmente in grado di raggiungere le aree dopaminergiche subcorticali. In effetti, i recenti studi di fMRI hanno evidenziato gli effetti subcorticali dei TDC applicati a livello corticale, comprese le modulazioni di connettività funzionale cortico-striatale e talamo-corticale. Inoltre, alcuni studi suggeriscono che la stimolazione corticale da parte di altri approcci, come la stimolazione magnetica transcranica (RTMS), modula la trasmissione dopaminergica. Tuttavia, gli effetti dei TDC sulla trasmissione dopaminergica sono stati studiati solo indirettamente.

Infine, le informazioni sugli effetti biologici dei TDC sono sparse e la creazione di un insieme coerente è un passo obbligatorio e critico per comprendere i meccanismi di azione dei TDC.

Secondo l'ipotesi che i TDC fronto-temporali moduli l'attività cerebrale, la connettività e la trasmissione dopaminergica, l'obiettivo di questo progetto è di rivelare l'impatto neurobiologico combinato di una singola sessione online di TDC fronto-temporali in un esperimento unico sviluppando un approccio simultaneo di imaging multimodalico (PET-MRI). L'implementazione online della stimolazione consentirà i cambiamenti di decifrazione indotti durante e dopo la stimolazione. Come primo passo prima di studiare i pazienti con schizofrenia, i soggetti sani saranno coinvolti nel presente studio.

Le modifiche distribuite verranno esplorate a riposo attraverso:

• Connettività funzionale spontanea valutata dalle immagini di risonanza magnetica funzionale (fMRI).
• Attività cerebrale valutata dal flusso sanguigno cerebrale quantitativamente e direttamente misurata mediante etichettatura di spin arteriosa (ASL).
• Connettività valutata mediante imaging di tensore di diffusione (DTI).
• Trasmissione dopaminergica specifica e localizzata valutata dalla tomografia di emissione di positroni (PET) utilizzando la disponibilità del recettore del sottotipo Dopaminergico D2 tramite il legame di raclopride [11C].

Gli aspetti pionieristici del progetto sono di utilizzare un innovativo sistema di imaging multimodale simultaneo, adottare il montaggio TDCS utilizzato nel nostro contesto terapeutico validato e applicare TDC online. Ci aspettiamo che il nostro approccio unico fornirà un biomarcatore di imaging essenziale per migliorare la nostra comprensione di:

1. Il "cervello normale" e ulteriori meccanismi carenti alla base della schizofrenia e dei disturbi neurologici.

2. Effetti neurobiologici dei TDC per:

   • Porta l'elemento chiave della prova del concetto di TDCS
   • Ottimizzare i TDC in un contesto terapeutico
   • Suggerire un marcatore della risposta terapeutica