Il coefficiente di correlazione spettrale determina la TMS per la depressione (SCC-TMS)

OBIETTIVO DI STUDIO

L'obiettivo principale di questo studio è dimostrare la fattibilità del trattamento ripetitivo di stimolazione magnetica transcranica (rTMS) per la depressione a frequenze di stimolazione diverse da 10 Hz. Gli obiettivi di questo studio sono:

1. determinare se il modello di risposta in frequenza di ciascun soggetto mostra una o più frequenze distinte di stimolazione che hanno generato un aumento del coefficiente di correlazione spettrale;
2. per determinare se questi modelli di risposta in frequenza differiscono tra i soggetti; E,
3. Raccogliere dati pilota per una richiesta di finanziamento extramurale per studiare l’efficacia del trattamento rTMS a frequenze di stimolazione individualizzate come alternativa al protocollo standard a 10 Hz.

CRITERI DI INCLUSIONE/ESCLUSIONE

Arruolaremo 10 soggetti in questo studio. I soggetti devono soddisfare tutti i seguenti criteri di inclusione per qualificarsi per l'iscrizione:

1. Tutti i soggetti devono avere un'età compresa tra 18 e 65 anni.
2. Deve avere una diagnosi confermata di grave disturbo depressivo maggiore (episodio singolo o ricorrente).
3. Mancata risposta ad un minimo di 2 studi con farmaci antidepressivi
4. Mancata risposta da almeno due diverse classi di agenti
5. Accompagnato da almeno due terapie potenzianti basate sull’evidenza (benzodiazepine
6. non conta).
7. Deve avere una sperimentazione di psicoterapia nota per essere efficace nel trattamento del Disturbo Depressivo Maggiore con frequenza e durata adeguate.

8. I soggetti sono disposti e in grado di aderire al programma di trattamento e alle visite di studio richieste

   I soggetti saranno esclusi dalla partecipazione allo studio se si applica uno dei seguenti criteri di esclusione:

9. Sono mentalmente o legalmente incapaci, incapaci di dare il consenso informato
10. Presenta un'infezione o una cattiva condizione della pelle sul cuoio capelluto dove verrà posizionato il dispositivo
11. Hanno un aumentato rischio di convulsioni a causa di storia familiare, ictus o utilizzano attualmente farmaci che portano ad un aumento del rischio di convulsioni
12. Diagnosi di sintomi o disturbi psicotici acuti o cronici (come schizofrenia, schizofreniforme o disturbo schizoaffettivo) nell'episodio depressivo attuale.
13. Condizioni neurologiche che includono epilessia, malattia cerebrovascolare, demenza, aumento della pressione intracranica, storia di traumi cranici ripetuti o gravi o tumori primari o secondari nel sistema nervoso centrale.
14. Presenza di un dispositivo medico impiantato sensibile al magnete situato a meno di 30 centimetri dalla bobina magnetica di stimolazione magnetica transcranica o da altri oggetti metallici impiantati, inclusi ma non limitati a un impianto cocleare, un defibrillatore cardioverter impiantato, un pacemaker, uno stimolatore del nervo vago o clip o bobine metalliche per aneurisma, graffette o stent. (Nota: le otturazioni in amalgama dentale non sono influenzate dal campo magnetico e sono accettabili per l'uso con la stimolazione magnetica transcranica

PROCEDURE DI STUDIO

SCREENING E ISCRIZIONE DEI SOGGETTI Se un potenziale paziente con TMS viene valutato e soddisfa i criteri di trattamento della TMS, verrà contattato da un membro del personale dello studio che non è coinvolto nella valutazione clinica della TMS per chiedergli se desidera partecipare allo studio. Se confermano l'interesse, i dettagli dello studio e il loro coinvolgimento verranno discussi con loro e il modulo di consenso verrà esaminato e spiegato loro. Avranno la possibilità di compilare il modulo di consenso o portarlo a casa e completarlo quando decideranno di partecipare.

Una copia del modulo di consenso firmato verrà fornita al partecipante allo studio e il modulo di consenso firmato originale verrà conservato.

Ai soggetti verrà chiesto di partecipare alle seguenti procedure:

Encefalogramma qualitativo (QEEG) Un QEEG verrà eseguito utilizzando l'apparecchiatura ANT Neuro. Le registrazioni verranno eseguite mentre i soggetti riposano nello stato di massima allerta, ad occhi chiusi. Gli elettrodi verranno fissati al cuoio capelluto dei soggetti utilizzando un cappuccio per elettrodo in nylon 64 Ag-Cl. Questi tipi di elettrodi non sono invasivi, si applicano facilmente e rapidamente con poco o nessun disagio al soggetto e possono essere facilmente rimossi con una pulizia minima. Durante le registrazioni, i soggetti si siederanno su una sedia comoda mentre vengono applicati gli elettrodi. Verrà quindi eseguita la registrazione e i tecnici avviseranno i soggetti se compaiono segni di sonnolenza. Verrà utilizzato un montaggio CPz-referenziale con elettrodi posizionati secondo il sistema 10-20 (Leuchter et al., 1992; Dunkin et al, 1995). I segnali verranno registrati digitalmente (bandpass 0.3-70 Hz) e analizzati con il software Brain Vision Analyser 2.0 e MatLab.

Sondaggio sui sintomi/Valutazioni dell'umore

Effettueremo settimanalmente le seguenti valutazioni:

• Inventario della sintomatologia depressiva (autovalutazione) (IDS-SR)
• Scala di valutazione della depressione di Hamilton (HAMD)
• Profilo degli stati d'animo (POMS)

Ai soggetti verrà chiesto quali siano i loro sentimenti, pensieri, attività o benessere emotivo. Le valutazioni verranno effettuate con il personale dello studio e in modo del tutto individuale attraverso l'autovalutazione.

Determinazione della soglia motoria Prima di determinare il coefficiente di correlazione spettrale, verrà assegnata l'intensità appropriata e utilizzata per la determinazione del coefficiente di correlazione spettrale e i trattamenti successivi. Il medico TMS (co-investigatore/PI) misura la soglia motoria del soggetto somministrando diversi brevi impulsi. La soglia motoria è la quantità minima di potenza necessaria per far contrarre il pollice del paziente e varia da individuo a individuo.

Determinazione del coefficiente di correlazione spettrale Prima del primo trattamento e dopo la determinazione della soglia motoria, i soggetti riceveranno la stimolazione con 68 diversi treni di impulsi di stimolazione di 40 impulsi ciascuno a frequenze comprese tra 3 e 20 Hz in incrementi di 0,25 Hz, più burst theta intermittente (iTBS) stimolazione, in ordine randomizzato. Tra i treni di impulsi verrà registrato un periodo di riposo di 26 s. L'intera procedura è chiamata "interrogazione di frequenza" e richiederà quaranta (40) minuti.

Per stimare la frequenza di stimolazione individuale ottimale, calcoleremo il coefficiente di correlazione spettrale (SCC), che è la somiglianza degli spettri in due diverse posizioni degli elettrodi a frequenze centrali variabili da 3 a 20 Hz con incrementi di 0,5 Hz e con una frequenza di 4 Hz larghezza di banda (+/- 2 Hz). Questo viene calcolato come coefficiente di correlazione bivariato di Pearson (R) tra il seme (F3, sito di stimolazione) e il bersaglio (posizioni posteriori della rete di controllo fronto-parietale) per ciascuna coppia di elettrodi per lo stato di riposo pre e post interrogatorio. La variazione del coefficiente di correlazione spettrale sarà determinata sottraendo il post-rTMS dal pre-rTMS SSC, separatamente per ciascuna coppia di elettrodi. Per ulteriori analisi verranno presi in considerazione solo gli elettrodi con un SCC maggiore.

Successivamente calcoliamo la densità del coefficiente di correlazione spettrale, che è un indicatore di un aumento focale (clustering) di connessioni ad alto coefficiente di correlazione spettrale con una piccola area topografica. Per calcolare la densità, verrà calcolata e sommata la distanza euclidea tra gli elettrodi target rimanenti. Una grande distanza cumulativa indica che i bersagli aumentati sono ampiamente diffusi, mentre una piccola distanza indica un’attivazione più focale. L'SCC e la distanza target cumulativa inversa verranno quindi trasformati in z e combinati, in modo tale che un valore elevato indicherebbe un forte aumento della connettività insieme a una distribuzione densa dei rispettivi elettrodi target, mentre un valore piccolo indicherebbe un aumento moderato della connettività e posizioni target più disperse.

In lavori precedenti, abbiamo dimostrato che il coefficiente di correlazione spettrale è un biomarcatore affidabile per l'esito del trattamento rTMS a 10 Hz nella depressione (Corlier et al. 2019) e i nostri dati preliminari indicano anche che la densità di connettività dopo l'interrogatorio a 10 Hz è maggiore per i soggetti che hanno risposto al ciclo completo di trattamento rTMS a 10 Hz.

Per il presente studio, proponiamo di selezionare la frequenza con la maggiore densità di connettività (aumento di connettività forte e focale all'interno della rete di controllo fronto-parietale) nell'intervallo tra 3 e 20 Hz come densità di stimolazione individuale ottimale.

TRATTAMENTO TMS

A dieci pazienti verranno somministrati da 10 a 30 trattamenti rTMS acuti alla frequenza di stimolazione individuale e fino a 6 trattamenti rTMS graduali somministrati nell'arco di 2-3 settimane. Le valutazioni settimanali dei sintomi clinici (IDS-SR) saranno la misura di esito primaria, oltre alla valutazione della tollerabilità generale e dei problemi di sicurezza.

Durante il trattamento la bobina di stimolazione viene posizionata sulla testa in modo che poggi sopra la regione anteriore del cervello del soggetto. Il trattamento viene quindi iniziato in base alle impostazioni assegnate. Durante il trattamento, i soggetti sentiranno una serie di clic e avvertiranno una sensazione di battito sotto la bobina di trattamento. Per trattamento, verranno somministrati un totale di 3.000 impulsi in 75 raffiche con 40 impulsi erogati per raffica. Ogni trattamento durerà dai 35 ai 50 minuti a seconda dei parametri del trattamento.

Il trattamento verrà somministrato utilizzando il sistema Magstim Super Rapid2 Plus1, un dispositivo di ricerca o il sistema TMS MagVenture Clinical approvato dalla FDA.

ANALISI

Le valutazioni settimanali dei sintomi clinici (IDS-SR) saranno la misura di esito primaria, oltre alla valutazione della tollerabilità generale e dei problemi di sicurezza. Le valutazioni verranno utilizzate per determinare la fattibilità, la tollerabilità e la sicurezza di questo metodo di assegnazione del trattamento.