우울증에 최적화된 폐쇄 루프 rTMS

모든 미국인의 거의 50%가 평생 동안 정신 건강 장애를 겪을 것입니다. 반복적 경두개 자기 자극(rTMS)을 포함한 뇌 자극 치료는 이러한 장애에서 기능 장애가 있는 뇌 회로를 정상화하는 데 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 기계적으로 rTMS는 뇌 가소성이라고 하는 뉴런의 시냅스 강도를 변경하여 작동하는 것으로 생각됩니다. 표적이 되는 다양한 장애와 상당한 환자 간 이질성에도 불구하고, rTMS는 현재 획일적(자극 패턴의 개별 최적화 없이) 및 개방형 루프(자극 패턴의 고정 일정, rTMS 동안 측정 또는 조정 없음). 우리는 현재 50% 미만인 우울증에 대한 rTMS의 반응률이 표적 참여를 강화하고 가소성을 최대화하는 개인화된 뇌 자극을 통해 개선될 수 있다고 믿습니다. 뇌 자극을 개인화하려면 (1) 실시간으로 뇌의 변화를 측정하고 모니터링해야 합니다. (2) 뇌 변화를 유도하기 위한 최적의 자극 패턴을 결정합니다. (3) 시간이 지남에 따라 개별 환자별 수준에서 원하는 변화를 유도하는 적응형 치료법을 개발합니다. 이러한 뇌 자극의 개인화는 뇌 가소성에 대한 우리의 기계론적 이해를 증가시켜 표준 치료에 대한 비반응자의 효능을 향상시킬 것입니다.

제 연구 프로그램의 주요 목표는 (1) 임상적 완화 진행을 예측하는 뇌 바이오마커를 발견하고 (2) 이러한 바이오마커를 최적화하고 임상 결과를 개선하는 폐쇄 루프 치료 알고리즘을 개발하는 것입니다. 우리는 우울증이 전 세계적으로 장애의 주요 원인이며 약물이 효과가 없거나 환자의 절반 가까이에서 용인되지 않기 때문에 우울증에 초점을 맞출 것입니다. 이전 작업을 활용하여 우리는 뇌파 검사(TMS-EEG)와 결합된 TMS의 단일 펄스를 사용하여 개인화된 뇌 자극 개발의 3단계를 제안하여 클리닉으로 쉽게 변환할 수 있는 뇌 상태의 인과 측정을 생성합니다. 내가 최근에 발견한 TMS-EEG 우울증 심각도 바이오마커는 우울증과 관련된 영역인 FPN(fronto-parietal network)에서 TMS 테스트 펄스(p30)를 투여한 후 30밀리초 후에 발생합니다. 이 p30 신호의 억제 정도는 rTMS 치료 후 우울증 환자의 임상 결과를 예측했습니다. 또한 단일 자극 세션은 자극 중 및 자극 후 30분 동안 p30을 억제하기에 충분했습니다. 이 작업은 p30 억제를 실시간으로 모니터링할 수 있으며 경험적 치료 최적화를 지원할 가능성이 있음을 나타냅니다.

이 연구의 결과는 표준 rTMS에 대한 폐쇄 루프 rTMS의 이중 맹검 무작위 임상 시험의 기초를 제공할 것입니다.