QuitFast: Evaluering av transkraniell magnetisk stimulering som et verktøy for å redusere røyking direkte etter et slutteforsøk

Teorien om konkurrerende nevrobehavioral beslutningssystemer (CNDS) antyder at ved avhengighet er valg et resultat av en regulatorisk ubalanse mellom to beslutningssystemer (impulsiv og utøvende). Disse atferdssystemene er funksjonelt koblet til to diskrete frontal-striatale kretser som regulerer limbisk og utøvende kontroll. Modulering av disse konkurrerende nevrale kretsene (f.eks. enten å dempe det limbiske/impulsive systemet eller å forsterke det utøvende kontrollsystemet), kan gjøre røykere mindre sårbare for faktorer forbundet med tilbakefall. Det vitenskapelige premisset for den foreslåtte forskningen er at direkte modulering av disse nevrale kretsene vil indusere endringer i sigarettvurdering og hjernereaktivitet til røykesignaler.

Imidlertid er den relative effekten av å målrette mot det ene eller de andre systemene ukjent. For å løse dette gapet vil etterforskerne målrette seg mot de to komponentene som stammer fra CNDS.

Disse to frontal-striatale nevrale kretsene - den limbiske sløyfen (ventromedial prefrontal cortex (vmPFC)-ventral striatum), og den eksekutive kontrollsløyfen (dorsolateral PFC (dlPFC)-dorsal striatum) kan stimuleres differensielt av theta burst stimulation (TBS), en mønstret form for transkraniell magnetisk stimulering (TMS). Kontinuerlig TBS (cTBS) resulterer i langsiktig depresjon (LTD) av kortikal eksitabilitet og intermitterende TBS (iTBS) resulterer i potensering (LTP). Nyere studier av vår gruppe har vist at LTD-lignende cTBS til vmPFC (Mål 1) demper hjerneaktiviteten i nucleus accumbens (Hanlon et al. 2015) og salience-nettverket (2017). I en samarbeidende MUSC/VTCRI-studie reduserte 5 dager med vmPFC cTBS verdien av sigaretter, preferanse for umiddelbar tilfredsstillelse og hjerneaktivitet fremkalt av røyking. Alternativt har andre etterforskere vist at LTP-lignende stimulering av dlPFC (mål 2) reduserer sigarettsuget og sigarettbruk. Disse studiene støtter målene spesifisert av CNDS. Forskerne vil evaluere den relative effekten av disse to strategiene som nye verktøy for å endre røykerelatert atferd og dempe hjernereaktiviteten til signaler i to dobbeltblindede, falske kontrollerte nevroavbildningsstudier. Etterforskernes langsiktige visjon er at TBS vil bli brukt som en akutt intervensjon som gjør det mulig for enkeltpersoner å komme seg gjennom den første uken etter et røykesluttforsøk uten å få tilbakefall, og overgang til mer bærekraftige mekanismer for atferdsendring (f.eks. medisinering, kognitiv atferdsterapi) .

Mål 1 (Strategi 1): Modulering av det limbiske systemet som tilnærming til behandling: vmPFC cTBS. Sigarettrøykere vil bli randomisert til å motta 10 dager med ekte cTBS eller falsk cTBS rettet til vmPFC. Med jevne mellomrom vil ønsket om å røyke, sigarettverdi ved bruk av adferdsøkonomisk etterspørsel, preferanse for umiddelbar tilfredsstillelse (forsinkelsesrabatt) og selvadministrasjon av sigaretter bli vurdert. Hjerneaktivitet fremkalt av røyking vil også bli målt når individer blir bedt om å "crave" (passivt limbisk engasjement) versus "motstå" suget (executive engasjement). Forskerne antar at cTBS vil: 1) redusere de adferdsmessige røyketiltakene beskrevet ovenfor, noe som vil bli forklart med en selektiv 2) reduksjon i den nevrale responsen på signaler når individer "tillater" seg selv å begjære, og 3) opprettholde disse endringene over en tidsperiode som er tilstrekkelig til å overvinne det første slutteforsøket (~7-14 dager).

Mål 2 (Strategi 2): Modulering av det utøvende systemet som tilnærming til behandling: dlPFC iTBS. Mål 2 vil følge utformingen av Mål 1. Prosedyrene vil være identiske, bortsett fra at iTBS vil bli levert til venstre dlPFC. Etterforskerne antar at iTBS vil: 1) redusere de adferdsmessige røyketiltakene beskrevet ovenfor, som vil bli forklart med en selektiv 2) økning i den nevrale responsen på signaler når individer forsøker å "motstå" signalene, og igjen 3) opprettholde disse endringene over en tilsvarende periode som angitt i mål 1.

Undersøkende mål: Evaluere basislinje frontal striatal tilkobling og diskonteringsrate som faktorer for å forutsi et individs sannsynlighet for å svare på strategi 1 versus strategi 2. Etterforskerne vil teste hypotesene om at individer med et høyere forhold på (vmPFC-striatal)/(dlPFC-striatal) ) tilkobling vil være mer sannsynlig å ha en atferdsendring etter strategi 1. Ulike demografi (f.eks. kjønn, røykehistorie, sosioøkonomisk status, subkliniske depressive symptomer, self-efficacy og motivasjon for å slutte vil bli evaluert som forklarende variabler.

Resultatene av de nåværende målene vil løse et kritisk gap i etterforskerens kunnskap om den relative effekten av 2 lovende TMS-behandlingsstrategier. Disse resultatene vil bli direkte oversatt til en større longitudinell studie som evaluerer en flerstrenget tilnærming for å forbedre resultater i tradisjonell farmakoterapi eller atferdsbehandlinger.