Onderzoek naar de dynamiek van het hersennetwerk bij depressie

Repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS), wanneer toegediend aan de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), is een klinisch effectieve behandeling voor depressieve stoornis (MDD). Netwerkmodellen van MDD worden steeds meer geaccepteerd, en functionele connectiviteit MRI (fcMRI) heeft topografisch specifieke afwijkingen in functionele netwerkarchitectuur in MDD onthuld. En toch, ondanks aanwijzingen dat de therapeutische effecten van rTMS worden geactiveerd door gedistribueerde effecten op corticale en subcorticale limbische centra, blijven de netwerkeffecten van rTMS mysterieus. Deze studie probeert de manier te onderzoeken waarop rTMS naar DLPFC netwerkfunctionele connectiviteit moduleert tussen de plaats van stimulatie en een kritisch limbisch gebied, het subgenuale cingulaat (sgACC), en tussen de sgACC en andere limbische regio's. In deze studie zal rTMS met hoge frequentie worden gebruikt om de linker DLPFC te stimuleren (recapitulerend de therapeutische methodologie), met name regio's van de DLPFC die functioneel gecorreleerd en anti-gecorreleerd zijn met de sgACC. Dit zal worden bereikt in een groep patiënten met MDD en in een groep zorgvuldig op elkaar afgestemde controles. Deze onderwerpen worden gescand voordat en nadat rTMS is afgeleverd, om de effecten ervan te meten. De haalbaarheid van dit ontwerp werd onlangs aangetoond door onze groep (Eldaief et al. PNAS 2011). Veranderingen veroorzaakt door de stimulatie zullen in kaart worden gebracht met een nieuwe gecombineerde MRI-PET (Positron Emission Tomography) scanner in het MGH Martinos Center, die in staat is om gelijktijdig fcMRI BOLD (Blood oxygenation level-dependent) en 18Flurodeoxyglucose (FDG) PET-gegevens vast te leggen. Hierdoor kunnen cortico-limbische netwerken dynamisch worden gekarakteriseerd door (1) onderzoek naar de differentiële effecten van het stimuleren van twee netwerken in de DLPFC, en (2) door het dynamische samenspel te volgen tussen rTMS-geïnduceerde veranderingen in het lokale glucosemetabolisme bij DLPFC en sgACC op enerzijds en veranderingen in gedistribueerde connectiviteit tussen deze regio's anderzijds. In een verkennend doel zullen MDD-patiënten drie maanden later terugkeren (nadat ze een niet-specifieke behandelingsinterventie hebben ondergaan bij hun psychiatrische zorgverlener) voor de identieke rTMS/fcMRI/FDG-PET-procedures. Dit doel zal als bewijs van principe aantonen dat de behandeling van MDD verband houdt met veranderingen in de cortico-limbische functionele netwerkarchitectuur en in de cortico-limbische dynamiek. Het is te hopen dat dit werk uiteindelijk zal leiden tot de opkomst van afwijkende corticale dynamiek als biomarker voor MDD. Bovendien zou dit werk toekomstige studies kunnen bestuiven die afwijkende corticale dynamiek gebruiken als een nieuw therapeutisch doelwit waarop neuromodulerende interventies kunnen ingrijpen.