Neuromodulazione dell'amigdala ad ultrasuoni focalizzati

I disturbi affettivi ampiamente definiti, comprese le diagnosi di depressione maggiore, disturbo bipolare, disturbi d'ansia e disturbo da stress post-traumatico, costituiscono una gran parte delle diagnosi di salute mentale in tutto il mondo e pongono un enorme problema di salute pubblica. Tutte queste diagnosi sono caratterizzate da un comune disturbo affettivo ed emotivo, principalmente stati esagerati e prolungati di affetto negativo (per es. tristezza, paura, ansia e rabbia) innescati dalla reattività a stimoli emotivamente provocatori (per es. minaccia percepita nell'ambiente, ecc.). A proposito, tutte queste diagnosi sono similmente caratterizzate da un'iperattività di elaborazione delle emozioni condivisa in una struttura cerebrale limbica sottocorticale alla base della rilevazione di stimoli ambientali salienti: l'amigdala. Si ritiene che questa iper-reattività condivisa dell'amigdala nei disturbi affettivi sia alla base di un comune fenotipo di reattività emotiva esagerata, coerente con le recenti concettualizzazioni della malattia mentale che riflettono gli estremi del funzionamento sulle dimensioni trans-diagnostiche dei normali processi cerebrali bio-comportamentali, vale a dire i criteri del dominio di ricerca , che identificano l'amigdala come un mediatore chiave di tutti i sottodomini dei sistemi cerebrali a valenza negativa. Pertanto, l'amigdala rimane uno dei bersagli terapeutici neuromodulatori del disturbo affettivo più promettenti.

Sebbene siano stati sviluppati efficaci interventi psicoterapeutici e farmacologici per il trattamento dei disturbi affettivi, un numero considerevole di individui non risponde a tali interventi di prima linea. Questa inadeguatezza ha portato allo sviluppo di terapie neuromodulatorie per i disturbi affettivi, tra cui la stimolazione elettrica transcranica (TES) e la stimolazione magnetica transcranica (TMS), che si ritiene esercitino effetti terapeutici indiretti sulle strutture cerebrali subcorticali limbiche e prefrontali ventrali attraverso percorsi corticali accessibili ai non modulazione invasiva. Tuttavia, la stimolazione TES/TMS è criticamente limitata dal fatto che la profondità focale può raggiungere solo diversi centimetri oltre il cranio, limitando così l'attenzione della neuromodulazione alle regioni corticali superficiali. I ricercatori propongono che l'incapacità di modulare direttamente e in modo non invasivo l'amigdala, un luogo chiave della fisiopatologia del disturbo affettivo, sia una barriera fondamentale per massimizzare l'efficacia degli interventi neuromodulatori nell'uomo.

I recenti progressi nella modulazione cerebrale hanno identificato la pulsazione ultrasonica focalizzata a bassa intensità transcranica (LIFUP) come una nuova metodologia per aumentare in modo reversibile la funzione cerebrale. LIFUP prevede la somministrazione di onde sonore ad alta frequenza nel cervello tramite una serie di trasduttori posizionati contro il lato della testa. Questa procedura è sicura e non invasiva e dimostra un grande potenziale di sviluppo come futuro intervento neuromodulatore. È importante sottolineare che gli ultrasuoni hanno dimostrato sia negli animali che negli esseri umani di avere la capacità di modulare in modo reversibile verso l'alto o verso il basso la funzione cerebrale su scale temporali da secondi a ore.

Fondamentalmente, LIFUP ha diversi vantaggi chiave rispetto agli interventi neuromodulatori non invasivi esistenti. Innanzitutto, è compatibile sia con la focale che con la profondità, il che consente di stimolare direttamente in modo non invasivo le strutture cerebrali sottocorticali profonde, ad esempio l'amigdala. In secondo luogo, è intrinsecamente compatibile con la risonanza magnetica funzionale (fMRI), la metodologia gold standard per la mappatura cerebrale non invasiva negli esseri umani, che è in contrasto con gli interventi TES/TMS che pongono seri rischi per l'implementazione in un ambiente MR. Ciò consente di tracciare e quantificare in tempo reale l'effetto modulatorio di LIFUP, offrendo così un sostanziale progresso nel targeting della stimolazione e nella valutazione del coinvolgimento del target. Tuttavia, poiché questa tecnologia è molto nuova, attualmente si sa poco sulla sua utilità come strumento di intervento. I ricercatori utilizzeranno un nuovo dispositivo LIFUP in grado di modulare direttamente e in modo non invasivo la funzione di strutture sottocorticali profonde come l'amigdala.

In questo studio, i ricercatori testeranno in che modo la neuromodulazione dell'amigdala LIFUP influisce sulla funzione dell'amigdala, in che modo ciò differisce negli individui con un disturbo affettivo e se il LIFUP ripetitivo mirato all'amigdala (5 giorni a settimana per 3 settimane, 15 sessioni in totale) dimostra qualsiasi beneficio terapeutico sui sintomi del disturbo affettivo e come tali benefici terapeutici potrebbero essere correlati ai cambiamenti osservati nella funzione cerebrale.