MRI-geleide TMS-EEG met gesloten lus

Achtergrond:

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een niet-invasieve techniek die gebruik maakt van een voorbijgaand elektromagnetisch veld over een klein deel van de hoofdhuid om de neuronale activiteit te veranderen. Het is door Health Canada goedgekeurd voor de behandeling van depressieve stoornissen en obsessief-compulsieve stoornissen. Ondanks de klinische prevalentie heeft TMS een responspercentage van minder dan 50% en een hoge intra- en interindividuele variabiliteit. Zelfs bij gezonde proefpersonen kan de kans op het induceren van neuromodulerende effecten zo laag zijn als 50%.

Ontwerp:

Afhankelijk van de doelstellingen van het onderzoek zullen de deelnemers het Sunnybrook Health Sciences Center twee of drie keer op verschillende dagen moeten bezoeken. Deelnemers worden vóór hun eerste bezoek gescreend aan de hand van een medisch dossier.

Tijdens het eerste bezoek krijgen de deelnemers een MRI-sessie (Magnetic Resonance Imaging). Tijdens de MRI-sessie worden de deelnemers in een MRI-scanner gebracht om beelden te verzamelen, inclusief structurele en functionele MRI-scans. Tijdens structurele scans wordt de deelnemers gevraagd om in de MRI te blijven terwijl er beelden worden gemaakt. Tijdens functionele MRI-scans wordt de deelnemers gevraagd om met open ogen te rusten, naar audiovisuele stimuli te kijken en/of te luisteren, en op stimuli te reageren door op de knop te drukken. Voordat met MRI-scans wordt begonnen, wordt een korte training over de taak gevolgd. Een aanvullende beoordeling en, indien nodig, trainingssessies zullen worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat deelnemers beeldvorming ondergaan terwijl ze hun hoofd voldoende kunnen houden voor een acceptabele fMRI-gegevenskwaliteit. Voordat de deelnemers de MRI-kamer betreden, wordt hen gevraagd om alle metalen of magnetisch gevoelige voorwerpen (bijvoorbeeld sieraden, sleutels, creditcards) te verwijderen om de veiligheid te garanderen. Er worden oordopjes of oortelefoons aan de deelnemers verstrekt om het harde geluid dat door de MRI-scanner wordt geproduceerd te verminderen. Tijdens de MRI-scans voeren de deelnemers dezelfde taak uit als aangegeven in de training. Tussen de taken door worden korte pauzes ingelast. De gehele MRI-procedure zal ongeveer een uur duren. Als tijdens MRI-scans een elektro-encefalograaf (EEG) moet worden opgenomen, is er een extra uur nodig voor EEG-voorbereiding vóór de MRI-scans. Na MRI-scans kunnen deelnemers worden gevraagd hun gevoelens ten opzichte van de audiovisuele stimuli, cognitieve toestanden en emotionele toestanden op een computer te beoordelen.

Deelnemers wordt gevraagd om twee keer op verschillende dagen TMS-MRI-experimenten bij te wonen voor doel 1. Tijdens de TMS-MRI-sessie zullen de deelnemers TMS en MRI afzonderlijk ondergaan. Bij TMS worden de deelnemers naar een behandelkamer geleid en in een comfortabele stoel in een licht achterover leunende positie gezeten. Een onderzoeksstaf plaatst een elektromagnetische spoel zachtjes tegen het hoofd van elke deelnemer. Een TMS-spoel levert pijnloos magnetische pulsen af ​​die zenuwcellen stimuleren met vooraf bepaalde intervallen. Elektroden kunnen op de polsen van de deelnemers en rond de ogen worden gemonteerd om de spieractiviteiten te controleren. Het behandelprotocol voor elke deelnemer zal gebaseerd zijn op zijn/haar MRI-scans, EEG-signalen of motorische reacties. Deze stap kan worden geholpen door een camera te gebruiken. Tijdens TMS horen deelnemers klikgeluiden gegenereerd door de TMS-spoel en kunnen ze aanrakings- of spiertrekkingen over hun gezicht hebben. Na TMS worden de deelnemers naar een MRI-ruimte gebracht voor MRI-scans zoals hierboven beschreven. Na MRI-scans kan een beoordeling worden gemaakt van de gevoelens en taakuitvoering van de deelnemer.

Voor doel 2 en 3 wordt de deelnemers gevraagd eenmalig een TMS-EEG-MRI-experiment bij te wonen. In de TMS-EEG-MRI sessie ondergaan deelnemers eerst samen TMS en EEG. Vervolgens ondergaan de deelnemers een MRI. Voor TMS-EEG worden de deelnemers naar een behandelkamer geleid en in een comfortabele stoel in een licht achterover leunende positie gezeten. Elke deelnemer wordt gevraagd een EEG-kapje te dragen. Vervolgens wordt een apparaat gebruikt om de locaties van de EEG-elektroden boven de dop te meten. Vervolgens wordt geleidende gel over de dop op EEG-elektroden aangebracht. Deelnemers kunnen huidkrabben voelen wanneer het onderzoekspersoneel de geleidende gel aanbrengt. Er zullen extra elektroden rond de ogen en polsen van de deelnemers worden bevestigd om de spierbewegingen te volgen. Tijdens TMS zal een onderzoeksstaf een elektromagnetische spoel zachtjes tegen het hoofd van de deelnemer plaatsen. Een TMS-spoel levert pijnloos magnetische pulsen af ​​die zenuwcellen stimuleren. De onderzoekers zullen het behandelprotocol bepalen op basis van de MRI-scans, EEG-signalen of motorische reacties van elke deelnemer. Deze stap kan worden geholpen door een camera te gebruiken. Tijdens TMS horen deelnemers klikgeluiden gegenereerd door de TMS-spoel en kunnen ze aanrakings- of spiertrekkingen over hun gezicht hebben. Na TMS worden de deelnemers naar een MRI-ruimte gebracht voor MRI-scans zoals hierboven beschreven. Na MRI-scans kan een beoordeling worden gemaakt van de gevoelens en taakprestaties van de deelnemers.