Stimolazione magnetica transcranica della rete in modalità predefinita per migliorare il sonno

Gli individui con insonnia psicofisiologica mostrano una maggiore connettività funzionale di veglia all'interno del DMN rispetto agli individui sani. È stato postulato che l'eccessiva attivazione e connettività del DMN possa essere associata al pensiero ruminativo e all'eccitazione generata internamente, il che rende difficile addormentarsi.

Obiettivo primario. L'obiettivo generale di questa proposta è alterare temporaneamente la forza della connettività all'interno del DMN utilizzando cTBS prima del sonno e determinare gli effetti sul sonno successivo. Questo progetto dovrebbe produrre solidi dati preliminari che consentirebbero una ricerca più ampia, compreso un più ampio studio clinico di follow-on per determinare l'efficacia di questo approccio per migliorare le difficoltà del sonno nel personale militare.

L'obiettivo di questo progetto sarà raggiunto attraverso il seguente Obiettivo specifico:

Obiettivo specifico 1: determinare gli effetti del cTBS mirato al DMN sulla qualità del sonno, sulla neurochimica cerebrale, sulla connettività funzionale e sulle prestazioni cognitive del giorno successivo.

L'ipotesi di lavoro degli investigatori è che rispetto al trattamento fittizio, il cTBS sopprimerà l'attività neurale all'interno del DMN, portando a miglioramenti nei parametri del sonno misurati polisonnograficamente (PSG), e questo sarà associato a cambiamenti neurochimici e connettività funzionale nel DMN, e lo farà migliorare le prestazioni cognitive del giorno successivo.

Al completamento di questo obiettivo specifico, il risultato atteso è aver determinato gli effetti del cTBS sulla qualità, i tempi e la durata del sonno e identificato i sistemi cerebrali e i profili neurochimici associati a questo cambiamento. In caso di successo, ciò rappresenterebbe una prova di concetto di un metodo non farmacologico potenzialmente sicuro per facilitare il sonno e queste informazioni potrebbero costituire la base per la ricerca successiva per perfezionare e convalidare ulteriormente questa tecnica per ottimizzare potenzialmente il sonno in una varietà di situazioni militarmente rilevanti.

L'insonnia è segnalata come il disturbo del sonno più comune. Può variare in gravità, ma il sintomo più comune è la difficoltà a mantenere il sonno. Altre manifestazioni di insonnia includono risvegli mattutini e difficoltà ad addormentarsi. Secondo altre ricerche, la sua prevalenza va dal 10 al 15% a seconda dei criteri diagnostici. Circa il 50% delle persone che riferiscono di insonnia presenta sintomi più gravi che soddisfano i criteri per il disturbo da insonnia. L'insonnia è concettualizzata come un disturbo dell'ipereccitazione notturna e diurna. Questo stato di eccitazione è sia causa che conseguenza dell'insonnia. L'insonnia provoca sintomi che colpiscono le persone a livello cognitivo, emotivo e fisiologico. Le persone con insonnia spesso riferiscono la sensazione di eccessiva preoccupazione, pensieri di corsa e attenzione selettiva. Fisiologicamente, l'insonnia è associata ad un aumento del tasso metabolico di tutto il corpo, aumento dei livelli di cortisolo, aumento della pressione sanguigna e aumento del consumo di glucosio nel cervello sia durante la veglia che durante il sonno. I fattori di stress dell'insonnia cronica sono anche associati a un aumentato rischio di sviluppare disturbi psicologici come depressione e disturbi d'ansia.

Un gran numero di personale militare segnala significative difficoltà del sonno o restrizione cronica del sonno. Infatti, circa il 42% del personale militare ottiene regolarmente cinque ore di sonno o meno a notte, un livello insufficiente per sostenere una vigilanza, una vigilanza e un processo decisionale ottimali. È stato riportato che fino all'85% dei membri del servizio militare soddisfano i criteri per un disturbo del sonno clinicamente rilevante, con circa il 25% che presenta una lamentela primaria di insonnia (cioè difficoltà ad addormentarsi o a mantenere il sonno). I farmaci farmacologici per il sonno possono essere efficaci in alcune situazioni, ma possono anche essere controindicati in ambienti operativi in ​​cui la vigilanza è parte integrante. Poiché i problemi del sonno sono tra le principali lamentele del personale militare e possono avere un profondo impatto sulla prontezza della forza, è imperativo sviluppare nuovi approcci per ridurre al minimo l'insonnia e i problemi del sonno.

La TMS è una tecnica di stimolazione cerebrale che pone molti meno rischi per la sicurezza ed esperienze avverse rispetto al suo predecessore, la terapia elettroconvulsivante. La TMS è stata approvata dalla Food and Drug Administration (FDA) e trovata efficace per l'uso in casi di depressione resistente al trattamento, ma è stata anche utilizzata off-label per trattare il disturbo ossessivo compulsivo e altri disturbi psichiatrici. La TMS ha dimostrato un'efficacia superiore nel trattamento dell'insonnia primaria rispetto sia ai tipici trattamenti farmacologici che psicoterapici. Inoltre, la TMS del lobo parietale destro si è dimostrata efficace per alleviare i sintomi di ansia e insonnia in comorbidità.

In parole povere, la TMS funziona puntando i campi elettromagnetici su particolari aree del cervello dall'esterno del corpo. Questi campi elettromagnetici creano una corrente nel cervello attraverso l'attivazione elettrochimica delle cellule cerebrali (neuroni). Questo processo può influenzare la funzione delle aree cerebrali mirate facilitando o compromettendo la connettività funzionale in una particolare rete di regioni cerebrali interconnesse, come la rete associata al sogno ad occhi aperti e al pensiero autoreferenziale (DMN).

La forma di TMS da utilizzare nel presente studio, burst theta continuo (cTBS), consente l'induzione dell'inibizione temporanea dell'attività corticale utilizzando una durata di stimolazione molto più breve rispetto a rTMS (stimolazione magnetica transcranica ripetitiva). Questo protocollo è stato selezionato per la sua capacità di inibire, piuttosto che stimolare, l'attività nel DMN. Ricerche precedenti che utilizzano cTBS hanno dimostrato che questa tecnica può compromettere in modo sicuro e temporaneo la funzione e la connettività in aree cerebrali mirate. Pertanto, i ricercatori ipotizzano che una lieve interruzione dell'attivazione del DMN utilizzando cTBS prima del sonno faciliterà l'inizio del sonno tra gli individui che soddisfano i criteri per l'insonnia primaria, e gli investigatori propongono inoltre che questo cambiamento sarà associato a cambiamenti misurabili nella connettività DMN e nella neurochimica. Per verificare questa ipotesi, i ricercatori stimoleranno un nodo del DMN circa due ore prima di coricarsi utilizzando cTBS per ridurre l'attivazione e la connettività all'interno delle regioni stimolate.