Effekt av Theta Burst-stimulering på alkoholsignalreaktivitet

Alkoholbruksforstyrrelse (AUD) er utbredt, ødeleggende og vanskelig å behandle. Uforsonligheten til AUD er lett synlig i Trauma Unit ved Wake Forest University Baptist Hospital, der 23 % av traumerelaterte innleggelser er assosiert med alkohol – høyere enn landsgjennomsnittet på 16 %. Av disse traumerelaterte innleggelsene anslås over 70 % å ha AUD og 41 % vil trolig bli innlagt på traumeenheten igjen innen 5 år. Mens Dr. Veach (medetterforsker) og hennes team i kirurgisk avdeling har vist at en kort veiledningsintervensjon på den stasjonære traumeavdelingen kan redusere sykelighet og residiv, forblir frekvensen av AUD og tilbakefall til drikking blant disse personene svært høye. Med økende kunnskap om nevrale kretsløp som bidrar til tilbakefall i AUD, er det en voksende interesse for å utvikle et nytt, nevrale kretsspesifikt terapeutisk verktøy for å forbedre behandlingsresultatene for AUD. Det langsiktige målet til det tverrfaglige forskerteamet (Hanlon & Veach) er å utvikle en evidensbasert hjernestimuleringsbehandling som til slutt kan foreskrives til individer som møter til Trauma Unit med AUD - for å redusere deres drikking og tilbakefall på sykehus.

Teorien om konkurrerende nevrobehavioral beslutningssystemer (CNDS) antyder at valg ved avhengighet skyldes en regulatorisk ubalanse mellom to beslutningssystemer (impulsiv og utøvende). Disse atferdssystemene er funksjonelt knyttet til to funksjonelle tilkoblingsnettverk som regulerer incentivens fremtredende alkoholsignal (Salience Network) og kognitiv fleksibilitet som kreves for at et sårbart individ skal flytte oppmerksomheten bort fra alkoholsignalet (Central Executive Network). Modulering av disse konkurrerende nevrale kretsene (f.eks. enten å dempe insentivstyrken knyttet til alkoholsignaler (strategi 1) eller å forsterke kognitiv kontroll i nærvær av en signal (strategi 2) kan gjøre alkoholbrukere mindre sårbare for tilbakefall. I løpet av de siste 7 årene har Dr. Hanlons forskningsgruppe for menneskelig hjernestimulering vært fokusert på strategi 1 – demping av alkoholtrang og hjernereaktivitet på alkoholsignaler blant alkoholdrikkere med risiko for AUD eller tilbakefall til alkoholbruk. Disse studiene førte til en formell dobbeltblind sham-kontrollert klinisk studie av medial prefrontal cortex (mPFC) kontinuerlig theta burst stimulering (cTBS) hos behandlingssøkende alkoholbrukere. Dessverre er denne tilnærmingen imidlertid assosiert med mer smerte på stimuleringsstedet (pannen) som undergraver løftet som et verktøy som lett kan skaleres til en større populasjon, og det er ikke klart at dette forbedrer oppmerksomhetsskjevheten mot alkoholsignaler blant disse enkeltpersoner.

Derfor er målet med dette forslaget å evaluere strategi 2 i CNDS-teorien - økende aktivitet i utøvende kontrollkretser - som en innovativ tilnærming til å dempe alkoholsignalreaktivitet (mål 1) og forbedre kognitiv kontroll i nærvær av en alkoholsignal ( Mål 2). Dette vil bli oppnådd gjennom en dobbeltblind, sham-kontrollert kohortstudie på alkoholdrikkere med en historie med alkoholrelaterte skader. Hjernens reaktivitet til alkoholsignaler (Incentive Salience) og kognitiv ytelse i nærvær av et alkoholholdig drikkesignal (Kognitiv kontroll) vil bli målt umiddelbart før og etter at deltakerne mottar ekte eller falsk intermitterende theta-burst-stimulering (iTBS- en potensierende form for transkraniell magnetisk stimulering (TMS)) til den dorsolaterale prefrontale cortex (dlPFC iTBS). iTBS er en høy-potens form for hjernestimulering der to minutter med iTBS (600 pulser) fører til en økning i kortikal eksitabilitet som varer i omtrent 30 minutter. I 2018 ble dlPFC iTBS godkjent av FDA som en behandling for alvorlig depressiv lidelse (hvor 30 økter over 6 uker fører til en vedvarende reduksjon i depressive symptomer i 6 måneder). I 2019 ble de to første manuskriptene publisert som viser at iTBS reduserer cue-reaktivitet mot kokain. Målene med denne pilotstudien er å kvantifisere den akutte effekten av en enkelt økt med ekte eller falsk dlPFC iTBS på hjernens respons på alkoholsignaler (Mål 1) og kognitiv fleksibilitet i nærvær av et alkoholsignal (Mål 2) blant risikable drikkere ( "målengasjement").

Mål 1: Evaluer effekten av dlPFC iTBS på alkoholsignalreaktivitet. Det blodoksygennivåavhengige (FET)-signalet assosiert med eksponering for alkoholsignaler vil bli målt før og etter sham og ekte iTBS ved hjelp av en validert, pasienttilpasset alkohol/ikke-alkoholholdig drikkevarsling. Hypotese: cue-fremkalt funksjonell tilkobling i mPFC, anterior cingulate cortex (ACC), amygdala og ventral striatum vil bli svekket etter ekte, men ikke sham iTBS.

Mål 2: Evaluer effekten av dlPFC iTBS på kognitiv ytelse i nærvær av et alkoholsignal. Etter reaktivitetsoppgaven med alkoholsignal vil alle individer utføre den velkjente alkohol Stroop-oppgaven (lastet ned fra NIH-verktøykassen) på en nettbrett mens et glass med deltakerens foretrukne alkoholholdige drikke (øl, vin, brennevin) plasseres innen 5 fot fra deltakeren (men utenfor armlengdes avstand). Dette vil skje før og etter TBS. Deltakeren vil ikke få lov til å innta drikken. Hypotese: Stroop-nøyaktighet og reaksjonstid vil bli svekket ved baseline, men denne forskjellen vil bli dempet av reell (men ikke narre) iTBS til dlPFC (treveis blandet modell ANOVA, korrigert for flere sammenligninger).