Nevrofysiologisk innvirkning av en fronto-temporal TDCS-stimulering hos friske personer: en multimodal avbildningstilnærming (COMBI-STIM)

TDCS er en teknikk som fremstår som en prospektiv terapi for nevrologiske, psykiatriske og vanedannende lidelser. Spesielt fronto-temporale TDC-er, med anodal stimulering over venstre dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) og katodal stimulering over venstre temporo-parietal veikryss (TPJ), har blitt rapportert å redusere behandlingsresistente auditive hallusinasjoner (AH), negative symptomer og innsikt av sykdommen i skuddveksling. Til tross for en økende bruk i kliniske omgivelser, lider imidlertid TDCs av begrensninger, spesielt når det gjelder styrken og varigheten av terapeutiske effekter.

Noen avbildningsrapporter antyder at TDCS -effekter ikke er begrenset til hjerneområdene som ligger under elektrodene, men spredt gjennom distribuerte kortikale nettverk som er funksjonelt koblet til målene og nå subkortikale områder. Totalt sett antyder disse studiene at TDC-er modulerer funksjonell tilkobling innen og på tvers av hviletilstandsnettverk og hjerneaktivitet. Imidlertid er disse effektene for øyeblikket beskrevet på forskjellige nivåer avhengig av avbildningsteknikken som brukes. Dessuten har flertallet av studiene fokusert på motorisk cortex-stimulering, mens de spesifikke effektene av fronto-temporale TDC-er er knappe. Endelig blir effekten av stimuleringen brukt på nettet sjelden inspisert.

I henhold til de terapeutiske effektene av fronto-temporale TDC på schizofreni og den dopaminergiske patofysiologiske hypotesen om schizofreni, er effekten av fronto-temporale TDC-er på dopaminerg overføring av stor interesse. Siden cortex er tett forbundet med basale ganglia -områder, er TDCS -effekter sannsynligvis i stand til å nå subkortikale dopaminergiske områder. Nyere fMRI-studier fremhevet faktisk subkortikale effekter av TDC-er anvendt på kortikalt nivå inkludert modulasjoner av kortiko-striatal og thalamo-kortikal funksjonell tilkobling. I tillegg antyder noen studier at kortikal stimulering ved andre tilnærminger, som transkraniell magnetisk stimulering (RTMS) modulerer dopaminerg overføring. Imidlertid er TDCS -effekter på dopaminerg overføring bare undersøkt indirekte.

Endelig er informasjon om biologiske effekter av TDC -er spredt og å skape et sammenhengende ensemble er et obligatorisk og kritisk skritt for å forstå virkningsmekanismene til TDC -er.

I henhold til hypotesen om at fronto-temporale TDC-er modulerer hjerneaktivitet, tilkobling og dopaminerg overføring, er målet med dette prosjektet å avsløre den kombinerte nevrobiologiske effekten av en online enkelt økt med fronto-temporale TDC-er i et unikt eksperiment ved å utvikle en samtidig multimodal bildebehandling (PET-MRI). Den elektroniske implementeringen av stimuleringen vil tillate å dechiffrere endringer indusert under og etter stimulering. Som et første skritt før de undersøker pasienter med schizofreni, vil friske personer være involvert i denne studien.

De distribuerte endringene vil bli utforsket i ro:

• Spontan funksjonell tilkobling vurdert ved funksjonell magnetisk resonansbilde (fMRI).
• Hjerneaktivitet vurdert ved cerebral blodstrøm kvantitativt og direkte målt ved arteriell spinnmerking (ASL).
• Tilkobling vurdert ved diffusjons tensoravbildning (DTI).
• Spesifikk og lokal dopaminerg overføring evaluert ved positronemisjonstomografi (PET) ved bruk av dopaminerg D2 -subtype reseptortilgjengelighet via [11C] raclopridebinding.

De banebrytende aspektene ved prosjektet er å bruke et innovativt samtidig multimodalt avbildningssystem, ta i bruk TDCS -montasjen som brukes i vår validerte terapeutiske kontekst og anvende TDC -er på nettet. Vi forventer at vår unike tilnærming vil gi en avbildning av biomarkør som er viktig for å forbedre vår forståelse av:

1. Den "normale hjernen" og ytterligere mangelfulle mekanismer som ligger til grunn for schizofreni så vel som nevrologiske lidelser.

2. Nevrobiologiske effekter av TDC -er for å:

   • Ta med viktig element i beviset på konseptet med TDC -er
   • Optimaliser TDC -er i en terapeutisk sammenheng
   • Foreslå en markør for den terapeutiske responsen