Niet-invasieve hersenstimulatie met gesloten lus (CLOSEDLOOP)

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een veelgebruikt hulpmiddel voor het onderzoeken van de hersenfunctie bij mensen (Siebner et al. et al., 2022), wat heeft geleid tot nieuwe therapieën voor verschillende psychiatrische en neurologische aandoeningen (Lefaucheur et al., 2020). Het open-loop gebruik van deze techniek heeft echter vragen doen rijzen over het werkingsprincipe ervan, vanwege de hoge mate van heterogeniteit van de resultaten en de kleine tot middelgrote waargenomen effectgroottes (Zrenner en Ziemann, 2023). Om het responspercentage te verhogen, is voorgesteld om de stimulatie te individualiseren door de TMS-parameters aan te passen (d.w.z. toegediende dosis, doeldosis, doelgerichtheid, timing, enz.) tot onmiddellijke schattingen van de hersentoestand van de hersenen. Een dergelijke aanpak, bekend als closed-loop closed-loop stimulatie, is momenteel een van de belangrijkste uitdagingen op dit gebied (closed-loop toestandsafhankelijke stimulatie van de hersenen). Daartoe richten we ons op de combinatie van robotachtige TMS en elektro-encefalografie (EEG) (Hernandez-Pavon et al. al., 2023). De tot nu toe ontwikkelde gesloten-lusstimulaties die deze combinatie gebruiken, hebben twee beperkingen: (i) ze zijn niet adaptief en richten zich voornamelijk op het berekenen van de fase van hersenoscillaties om stimulatie te activeren en (ii) zijn beperkt tot centrale corticale (sensomotorische) gebieden, waar de EEG-signaal-ruisverhouding optimaal is.

Dit project heeft tot doel gesloten TMS-EEG-protocollen te ontwikkelen die deze twee beperkingen overwinnen: (i) door adaptieve beslissingsmodellering te integreren (AutoHS-model, Harquel et al. 2017) om verschillende parameters parallel te optimaliseren (spoellocatie, oriëntatie, intensiteit) terwijl een breder scala aan EEG-markers wordt gebruikt (opgeroepen potentieel, sterkte van oscillerende activiteit, connectiviteit, enz.), en (ii) door real-time EEG-voorverwerking te integreren om toegang te krijgen tot elk corticaal doelwit (inclusief frontale, temporale en occipitale lobben).