Valutazione della stimolazione cerebrale tDCS nella depressione utilizzando la risonanza magnetica

La depressione è caratterizzata da un'interruzione nella regolazione delle emozioni e dell'umore. Prove convergenti da più studi di imaging cerebrale indicano che la depressione è associata a disfunzioni nelle regioni del cervello frontoparietale che regolano le emozioni dall'alto verso il basso che includono la regione del cervello della corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra ipoattiva (DLPFC) e la DLPFC destra iperattiva. Anche la disfunzione in altre regioni del cervello, tra cui la corteccia cingolata, l'ippocampo e l'amigdala, è stata collegata a sintomi depressivi. Insieme, queste regioni cerebrali formano la rete cerebrale dorso-fronto-limbica, e la modulazione benefica di questa specifica rete è stata ipotizzata per migliorare i sintomi depressivi.

La modulazione di rete è fattibile utilizzando un'ampia gamma di tecniche di stimolazione cerebrale, inclusa la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS). Quest'ultima tecnica ha recentemente ricevuto un grande interesse nel contesto della depressione moderata grazie alla sua dimostrata sicurezza, basso costo e natura non invasiva. Una tipica configurazione tDCS consiste in elettrodi non invasivi posizionati sul cuoio capelluto per somministrare correnti elettriche tollerabili a specifici bersagli cerebrali. È stato dimostrato che la corrente elettrica somministrata modula l'attività cerebrale a seconda della direzione dell'elettricità applicata, con tDCS anodica che aumenta l'attività neuronale nel bersaglio cerebrale e tDCS catodica che diminuisce l'attività nella regione cerebrale bersaglio. Di conseguenza, le configurazioni di tDCS nella depressione hanno tipicamente preso di mira il suddetto DLPFC sinistro ipoattivo usando tDCS anodico e / o il DLPFC destro iperattivo usando tDCS catodico. Tuttavia, gli effetti a valle della tDCS sulla rete dorso-fronto-limbica non sono completamente compresi. Comprendere l'impegno di questa rete cerebrale rilevante per la depressione da parte di tDCS potrebbe fornire importanti spunti sull'ottimizzazione delle impostazioni di tDCS per applicazioni antidepressive. Di conseguenza, l'attuale studio propone di utilizzare tecniche di risonanza magnetica per mappare e studiare l'impegno della rete da parte di tDCS nella depressione, come descritto di seguito. Si noti che mentre il braccio di studio 1 utilizzerà i dati di uno studio esistente, i bracci 2-4 comporteranno il reclutamento de-novo di partecipanti depressi.

1. Il braccio di studio 1 esaminerà l'impegno della rete cerebrale dorso-fronto-limbica nella depressione quando la tDCS anodica "attiva" o "fittizia" viene somministrata nella regione cerebrale DLPFC sinistra a riposo. La tDCS "sham" fornisce una condizione di controllo per facilitare la misurazione degli effetti specifici della tDCS e, oltre a comportare un'elettricità minima, è progettata per essere identica alla tDCS "attiva" in ogni altro modo (ad es. posizionamento degli elettrodi, ecc.). Per questo braccio, verranno acquisiti per l'analisi dati non identificati da uno studio clinico in corso sulla depressione con obiettivi separati (NCT04507243, N=48 partecipanti, randomizzati in 24 gruppi "attivi" e 24 gruppi "fittizi").
2. Il braccio di studio 2 indagherà sull'impegno della rete quando la tDCS anodica viene somministrata nella regione cerebrale DLPFC sinistra durante l'esecuzione di un compito mentale (memoria di lavoro 2-back). N = 24 soggetti verranno arruolati utilizzando un disegno sperimentale a gruppo singolo che incorpora una condizione di controllo all'interno della sessione (invece di un gruppo "falso" separato come nel braccio 1). La partecipazione comporterà una valutazione in videoconferenza sicura per confermare l'idoneità (della durata massima di 3 ore) e due visite di studio di persona (della durata rispettivamente di 30 minuti e 2,5 ore). Entrambe le visite di persona coinvolgeranno la risonanza magnetica: le scansioni MRI della prima visita aiuteranno a determinare il posizionamento dell'elettrodo tDCS per la seconda visita e le scansioni MRI della seconda visita ci aiuteranno a mappare i cambiamenti nell'attività cerebrale e nella connettività durante la tDCS.
3. I bracci 3 e 4 dello studio esamineranno l'impegno della rete durante la tDCS catodica DLPFC destra. N=48 partecipanti saranno reclutati per il braccio 3 (randomizzati a 24 'attivi' e 24 'sham') e N=24 partecipanti saranno reclutati per il braccio 4. Per tutti gli altri aspetti, i bracci dello studio 3 e 4 saranno identici allo studio braccio 1 e 2 rispettivamente.