Undersøkelse av funksjonelle endringer i frontotemporal cortex hos pasienter med major depresjonsforstyrrelse etter elektrokonvulsiv terapi eller magnetisk anfallsterapi ved bruk av funksjonell nær-infrarød spektroskopi (fNIRS)

Den globale byrden av nevropsykiatriske lidelser fortsetter å øke. Depresjon rangerer blant de ledende årsakene til global sykdomsbyrde målt ved leveår med funksjonshemming, og forekomsten økte med mer enn 36 % mellom 2010 og 2021. Depresjon manifesterer seg ikke bare med kjernesymptomer som nedstemthet og tap av interesse, men er også ofte ledsaget av kognitiv svikt, som ofte viser seg som nedgang i eksekutive funksjoner, oppmerksomhet, hukommelse og informasjonsprosesseringshastighet. Alvorlighetsgraden av disse kognitive svakhetene påvirker direkte pasienters behandlingsrespons, gjenvinning av sosial funksjon og langsiktig prognose, noe som gjør dem til en nøkkelfaktor som begrenser pasienters tilbakevending til normalt liv.

Det er imidlertid fortsatt et betydelig gap i den kliniske vektleggingen og vurderingen av kognitive symptomer. Selv om eksisterende kognitive vurderingsverktøy inkluderer subjektive selvrapporteringsspørreskjemaer, individuelle nevropsykologiske tester og batteritester, har de generelt begrensninger: noen verktøy er tidkrevende og vanskelige å tilpasse behovene for rask klinisk screening; andre mangler tilstrekkelig klinisk dokumentasjon og normdata for å støtte bruken, noe som resulterer i utilstrekkelig diagnostisk spesifisitet og manglende evne til å nøyaktig matche kognitiv sviktskarakteristikker for ulike nevropsykiatriske lidelser. Derfor har utviklingen av enkle, effektive og spesifikke kognitive vurderingsverktøy og hjernefunksjonsmonitoreringsmetoder, i forbindelse med fremskritt innen nevrovitenskap og teknologi, blitt et presserende klinisk behov.

Innen terapeutikk har nevrostimulasjonsbehandlinger gradvis fremstått som et viktig supplement til farmakoterapi og kognitiv atferdsterapi. Blant disse er modifisert elektrokonvulsiv terapi (EKT) og magnetisk anfallsterapi (MAT) mye brukt i behandling av depresjon på grunn av deres raske virkning og betydelige effekt. Som en klassisk nevrostimulasjonsmetode kan EKT raskt lindre depressive symptomer, spesielt suicidalitet; imidlertid forblir dens kortsiktige effekter på kognitiv funksjon og underliggende hjernemekanismer omstridte. MAT derimot, induserer lokalisert kortikal epileptiform utladning gjennom raskt skiftende magnetfelt og kjennetegnes av høy målrettet presisjon; imidlertid krever dens sikkerhetsprofil og modulatoriske effekter på hjernefunksjon ytterligere undersøkelse. Likevel fokuserer de fleste studier innen dette feltet på en enkelt behandlingsmodalitet, mangler tilstrekkelig komparativ analyse av hjernefunksjonelle endringer mellom hvile- og oppgavetilstand, og, enda viktigere, mangler direkte komparative studier mellom EKT og MAT.

Utviklingen av funksjonell nær-infrarød spektroskopi (fNIRS) teknologi gir et kraftig verktøy for å adressere disse problemene. Ved å overvåke endringer i konsentrasjonene av oksygenert og deoksygenert hemoglobin, kan denne teknologien ikke-invasivt og i sanntid reflektere regional cerebral blodstrøm og funksjonell aktiveringsnivå, noe som gjør den spesielt egnet for å vurdere dynamiske endringer i hjernefunksjon under kognitive oppgaver. Eksisterende fNIRS-studier har bekreftet at hos pasienter med depresjon er oksygenert hemoglobinrespons i prefrontale cortex signifikant lavere enn hos friske kontroller under verbale flytighetsoppgaver og arbeidshukommelse N-back oppgaver, og denne abnormiteten er assosiert med depresjonens alvorlighetsgrad. Under EKT-behandling kan oksygenert hemoglobinrespons i prefrontale cortex ytterligere reduseres; imidlertid forblir korrelasjonen mellom denne endringen og forbedringer i humør eller kognitiv funksjon uklar. Videre har eksisterende studier primært fokusert på oppgavebasert hjernefunksjonsanalyse, med begrenset oppmerksomhet rettet mot endringer i cerebral hemodynamikk under hvile før og etter nevrostimulasjonsbehandlinger, og en mangel på systematiske sammenligninger mellom effektene av EKT og MAT på fronto-temporal hjernefunksjon.

Mot denne bakgrunnen fokuserer denne studien på effektene av EKT og MAT på fronto-temporal cerebral hemodynamikk. Gjennom en todimensjonal vurdering av både hviletilstand og oppgavetilstand, kombinert med fNIRS-teknologi og flerdimensjonale kognitive og emosjonelle vurderingsverktøy, har studien som mål å klargjøre forskjellene i regulering av fronto-temporal hjernefunksjon mellom de to behandlingsmodalitetene og å avdekke assosiasjonene mellom før- og etterbehandlingsendringer i cerebral hemodynamikk og forbedringer i kognitiv funksjon og emosjonelle symptomer. Funnene vil gi ny dokumentasjon for å belyse de nevrale mekanismene som ligger til grunn for nevrostimulasjonsbehandlinger, tilby et vitenskapelig grunnlag for å optimalisere behandlingsprotokoller og utvikle personaliserte behandlingsstrategier, og til slutt bidra til å forbedre behandlingsresultater og pasientprognose for nevropsykiatriske lidelser.