Farmakologiske mekanismer for lavintensitetsfokusert ultralyd for motorisk cortex nevroplastisitet (LIFUS-Pharma)

Fokusert ultralyd med lav intensitet (LIFUS) har vist seg å være en effektiv og sikker ikke-invasiv hjernestimuleringsteknikk, i stand til å nå større hjernedybde og en større romlig oppløsning enn andre hjernestimuleringsverktøy. Bruken som et potensielt klinisk verktøy for behandling av nevrologiske lidelser er avhengig av en forståelse av dets virkningsmekanismer. Selv om det har vist seg å indusere umiddelbare (online) og langvarige (offline) endringer i plastisitet i den motoriske cortex, har forskere ikke studert effekten på nevrotransmitterreseptorer og ionekanaler som er ansvarlige for nevronal signalering hos mennesker. Hensikten med denne studien er å utforske effekten av online og offline LIFUS-stimulering i takt med administrering av ulike hjerneaktive legemidler, for å belyse effekten av denne teknikken på spesifikke kortikale reseptorer og kanaler. 20 friske, screenede forsøkspersoner vil bli rekruttert til å delta i 5 økter i laboratoriet. Hver økt vil representere dobbeltblindet administrering av fire kjente og studerte farmakologiske midler som er kjent for å trygt indusere endringer i den motoriske cortex, samt en placebo. Undersøkere vil bruke karbamazepin (natriumkanalblokker), lorazepam (GABAA positiv allosterisk modulator), nimodipin (kalsiumkanalblokker) og dekstrometorfan (glutamat N-metyl-D-aspartatreseptorantagonist). Single- og paired-puls transcranial magnetic stimulation (TMS)-tiltak vil bli registrert for online LIFUS før og etter legemiddelintervensjon, og induksjon av offline LIFUS under placebo vil bli sammenlignet med induksjonen etter de ulike medikamentintervensjonene. Etterforskere spår at på grunn av de differensielle effektene av online og offline LIFUS på motoriske parametere, vil mekanismene der den endrer reseptorene og kanalene av interesse også bli differensielt modulert.