TMS-EEG ad anello chiuso guidato da MRI

Sfondo:

La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è una tecnica non invasiva che utilizza un campo elettromagnetico transitorio su una piccola area del cuoio capelluto per alterare l’attività neuronale. È stato approvato da Health Canada per il trattamento del disturbo depressivo maggiore e del disturbo ossessivo-compulsivo. Nonostante la sua prevalenza clinica, la TMS ha un tasso di risposta inferiore al 50% e un’elevata variabilità intra- e inter-soggetto. Anche tra i soggetti sani, la probabilità di indurre effetti neuromodulatori può arrivare fino al 50%.

Progetto:

A seconda degli obiettivi dello studio, i partecipanti dovranno visitare il Sunnybrook Health Sciences Center due o tre volte in giorni separati. I partecipanti verranno selezionati con una revisione della cartella clinica prima della loro prima visita.

Nella prima visita, i partecipanti avranno una sessione di risonanza magnetica (MRI). Durante la sessione di risonanza magnetica, i partecipanti verranno portati all'interno di uno scanner MRI per raccogliere immagini, comprese scansioni MRI strutturali e funzionali. Durante le scansioni strutturali, ai partecipanti verrà chiesto di rimanere all'interno della risonanza magnetica mentre vengono scattate le immagini. Durante le scansioni MRI funzionali, ai partecipanti verrà chiesto di riposarsi con gli occhi aperti, guardando e/o ascoltando stimoli audiovisivi e di rispondere agli stimoli premendo un pulsante. Prima di iniziare le scansioni MRI, verrà effettuata una breve formazione sull'attività. Verranno condotte un'ulteriore valutazione e, se necessario, sessioni di formazione per garantire che i partecipanti vengano sottoposti a imaging pur essendo in grado di mantenere la testa sufficientemente per una qualità dei dati fMRI accettabile. Prima di entrare nella sala MRI, ai partecipanti verrà chiesto di rimuovere qualsiasi oggetto sensibile metallico o magnetico (ad esempio gioielli, chiavi, carte di credito) per garantire la sicurezza. Ai partecipanti verranno forniti tappi per le orecchie o auricolari per ridurre il forte rumore prodotto dallo scanner MRI. Durante le scansioni MRI, i partecipanti eseguiranno la stessa attività notificata nella sessione di formazione. Verranno organizzate brevi pause tra le attività. L'intera procedura di risonanza magnetica richiederà circa un'ora. Se l'elettroencefalogramma (EEG) deve essere registrato durante le scansioni MRI, è necessaria un'ulteriore ora per la preparazione dell'EEG prima delle scansioni MRI. Dopo le scansioni MRI, ai partecipanti può essere chiesto di valutare i loro sentimenti verso gli stimoli audiovisivi, gli stati cognitivi e gli stati emotivi su un computer.

Ai partecipanti verrà chiesto di partecipare agli esperimenti TMS-MRI due volte in giorni separati per l'obiettivo 1. Nella sessione TMS-MRI, i partecipanti eseguiranno TMS e MRI separatamente. Per la TMS, i partecipanti verranno condotti in una sala di trattamento e seduti su una comoda sedia in posizione leggermente reclinata. Uno staff di ricerca posizionerà delicatamente una bobina elettromagnetica contro la testa di ciascun partecipante. Una bobina TMS fornirà in modo indolore impulsi magnetici stimolando le cellule nervose a intervalli predeterminati. Gli elettrodi possono essere montati sui polsi dei partecipanti e intorno agli occhi per monitorare le attività muscolari. Il protocollo di trattamento per ciascun partecipante sarà basato sulle sue scansioni MRI, segnali EEG o risposte motorie. Questo passaggio può essere facilitato utilizzando una fotocamera. Durante la TMS, i partecipanti sentiranno suoni di clic generati dalla bobina TMS e potrebbero avere sensi di tocco o contrazione sui loro volti. Dopo la TMS, i partecipanti verranno portati in una sala MRI per le scansioni MRI come descritto sopra. Una valutazione dei sentimenti del partecipante e delle prestazioni del compito può essere effettuata dopo le scansioni MRI.

Per gli obiettivi 2 e 3, ai partecipanti verrà chiesto di partecipare una volta a un esperimento TMS-EEG-MRI. Nella sessione TMS-EEG-MRI, i partecipanti verranno prima sottoposti insieme a TMS ed EEG. Quindi, i partecipanti verranno sottoposti a una risonanza magnetica. Per TMS-EEG, i partecipanti verranno condotti in una sala di trattamento e seduti su una comoda sedia in posizione leggermente reclinata. Ad ogni partecipante verrà chiesto di indossare una cuffia EEG. Viene quindi utilizzato un dispositivo per misurare le posizioni degli elettrodi EEG sopra il cappuccio. Quindi, il gel conduttivo verrà applicato agli elettrodi EEG sopra il cappuccio. I partecipanti potrebbero avvertire graffi sulla pelle quando il personale di ricerca applica il gel conduttivo. Ulteriori elettrodi verranno attaccati attorno agli occhi e ai polsi dei partecipanti per monitorare il movimento muscolare. Durante la TMS, uno staff di ricerca posizionerà delicatamente una bobina elettromagnetica contro la testa del partecipante. Una bobina TMS fornirà in modo indolore impulsi magnetici che stimolano le cellule nervose. Gli investigatori determineranno il protocollo di trattamento in base alle scansioni MRI, ai segnali EEG o alle risposte motorie di ciascun partecipante. Questo passaggio può essere facilitato utilizzando una fotocamera. Durante la TMS, i partecipanti sentiranno suoni di clic generati dalla bobina TMS e potrebbero avere sensi di tocco o contrazione sui loro volti. Dopo la TMS, i partecipanti verranno portati in una sala MRI per le scansioni MRI come descritto sopra. Una valutazione dei sentimenti dei partecipanti e delle prestazioni del compito può essere effettuata dopo le scansioni MRI.