Transkraniell likestrømstimulering ved alvorlig depresjon

Transkraniell likestrømsstimulering (tDCS), en ikke-invasiv nevromodulasjonsteknikk, brukt på venstre dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) kan redusere depressive symptomer og forbedre kognitiv kontroll ved alvorlig depressiv lidelse (MDD). Slike funn tyder på modulering av top-down prefrontal-limbiske kretser, som er funksjonelt forskjellige fra ventro-limbiske nettverk og inkluderer gjensidig koblet DLPFC og dorsomedial anterior cingulate cortex (dACC). Imidlertid observeres betydelig variasjon i tDCS-respons i MDD. Dette kan skyldes upresise stimuleringsprotokoller og suboptimalt engasjement av nevrale kretser som medierer antidepressiv respons. Metoder som optimaliserer elektrodeplassering og tar hensyn til individuell variasjon i anatomi og som kartlegger strømflyt direkte i hjernen, kan informere om mekanismene og den potensielle kliniske nytten av tDCS. En ny tDCS-teknikk, high definition (HD) tDCS, tilbyr mer fokal stimulering enn konvensjonell tDCS (C-tDCS). I hvilken grad C-tDCS eller HD-tDCS engasjerer dorsal prefrontal-limbiske nevrale kretsløp er ukjent, men er likevel avgjørende for å forstå, bekrefte og senere forbedre mulige terapeutiske effekter. Innovative MR-teknikker som er i stand til å kartlegge tDCS-strømmer in vivo og som sporer endringer i regional cerebral blodstrøm som oppstår med tDCS over tid, kan gi direkte bevis på nevrale effekter. Basert på a) teoretisk modellering av tDCS strømflyt, b) studier som viser hypometabolisme, redusert CBF eller aktivitet i dorsale prefrontale-limbiske nettverk, c) modulering av disse regionene med behandling, og, c) våre tidligere resultater som viser signifikante sammenhenger i mellom endring i dACC rCBF og klinisk respons på elektrokonvulsiv terapi (ECT), en etablert hjernestimuleringsbehandling, vil vi teste for tDCS-engasjement og modulering av DLPFC og dACC ved å bruke tDCS-strømkartlegging utført in vivo og perfusjons-MR. MR-veiledet neuronavigasjon vil bli brukt for å optimalisere og standardisere elektrodeplassering for DLPFC-stimulering.

I denne studien vil vi teste for målengasjementet til DLPFC og dACC ved å sammenligne C-tDCS, HD-tDCS og sham tDCS påført venstre DLPFC hos pasienter med moderat til alvorlig MDD før og etter at de fullfører 12 daglige 20-minutters økter av C-tDCS, HD-tDCS eller Sham tDCS (n=20 randomisert til hver gruppe). In vivo elektrisk strømkartlegging utført ved forskjellige strømintensiteter (0-2 mA) i 20-30 minutter, og endring i regional cerebral blodstrøm (rCBF) målt før og etter en 12-dagers tDCS-studie vil bestemme akutt og langsiktig modulering av DLPFC- og dACC-kretser for henholdsvis hver tDCS-modalitet.