統合失調症におけるニコチン依存症に対するネットワーク標的神経調節

この研究は、統合失調症におけるニコチン使用に最も関連する脳回路が、精神病のないニコチン使用者で特定された経路とは異なるという仮説を検証することを提案している。 この研究は、統合失調症および統合失調感情障害を持つ個人において、デフォルトモードネットワーク（DMN）の標的刺激がネットワーク活動の変化と、それに伴う合図による渇望および認知能力の行動変化の両方を引き起こすという証拠を提供することを目的としていますが、左脳の標的刺激は、背外側前頭前野（L DLPFC）は、精神病のないニコチン使用者にこれらの変化をもたらします。

この仮説を、1) DMN をターゲットとした連続シータバースト刺激 (cTBS) と 2) L DLPFC をターゲットとした断続的シータバースト刺激 (iTBS) を比較するクロスオーバーデザインで検証します。 cTBS と iTBS は rTMS の一種です。 cTBS には抑制効果があり、機能的な接続が低下しますが、iTBS は興奮性があり、接続が増加します (Huang et al. 2005)。 統合失調症における渇望を調節するターゲットであるDMNにcTBSを適用することにより、DMNの接続性が低下し、それによって渇望が減少すると期待されます。 興奮性刺激（例： iTBS) を L DLPFC に投与すると、精神病を伴わない喫煙者の渇望が減少します (Tseng et al. 2022)。

この研究では、1) 統合失調症におけるニコチン使用の蔓延を説明し、2) 統合失調症に関与するターゲットを特定するために、脳ネットワークの病態生理学と認知を統合するモデルをテストします。 この研究は、統合失調症および統合失調感情障害を持つ個人の渇望を軽減し、認知能力を改善することを目的とした将来の治療指向の研究を導くための神経科学的枠組みを確立することを目指しています。

目的 1: ターゲットの関与: rTMS が各ターゲット (DMN、L DLPFC) の機能的接続を操作するかどうかを判断します (n=60)。 仮説 1A: DMN を標的とした cTBS を 5 日間投与すると、DMN 全体の機能的接続性が低下します。 仮説 1B: L DLPFC の左島島への機能的接続性は、L DLPFC を標的とした iTBS の 5 日間投与後に増加します。 探索的仮説として、接続性の変化に対する診断の効果があるかどうかをテストします。

目的 2: 臨床有効性: rTMS が合図誘発性の渇望に影響を与えるかどうか、および渇望の変化が機能的接続性の変化と相関するかどうかを判断します (n=60)。 仮説 2A: DMN を標的とした rTMS と L DLPFC を標的とした rTMS は両方とも、渇望を大幅に軽減します。 仮説 2B: 渇望の変化は機能的な接続性の変化と相関するでしょう。 探索的仮説として、統合失調症患者においては、DMN を標的とした cTBS の方が、L DLPFC を標的とした iTBS よりも有効であると考えられます。

目的 3: rTMS によって引き起こされるネットワーク接続の変化における個人差が、ネットワーク制御性の個人差によって説明されるかどうかを判断する (n=60)。 ネットワークを対象としたアプローチであっても、rTMS に対する個人の反応には大きな不均一性があります。 これは、脳の状態を変化させるのに必要な平均入力エネルギーの指標であるネットワークの制御性と関連している可能性があります (Bassett and Spons 2017)。 臨床試験で最適な rTMS ターゲットを選択するには、ネットワーク変化の予測因子を理解することが重要です。 仮説 3: rTMS によって誘発される DMN 接続性の変化の個人差は、DMN rTMS 刺激部位の平均的な制御性と関連していると考えられます。