Zmiany stanu spoczynku po stymulacji Theta Burst

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) jest obecnie zatwierdzona przez FDA do leczenia depresji, zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych i rzucania palenia. Pomimo dowodów na to, że TMS poprawia objawy poprzez modulację połączeń mózgowych, kilka opublikowanych badań, w których zmierzono łączność mózgową przed i po neuromodulującym TMS, było specyficznych dla populacji, dawki i wzorca, z efektami łączności, które są ograniczone w zakresie do garstki priorytetowe regiony zainteresowania. W związku z tym istnieje krytyczna potrzeba uogólnionego, kompleksowego modelu, który wyjaśnia, w jaki sposób funkcjonalna łączność mózgu zmienia się na poziomie całego mózgu po zastosowaniu neuromodulującego TMS. W związku z tym celem tego grantu jest 1) opracowanie modelu wykorzystującego oszacowania całego mózgu indukowanego przez TMS pola elektrycznego (e) w celu przewidywania zmian w funkcjonalnej łączności w stanie spoczynku po zastosowaniu neuromodulującego TMS oraz 2) zweryfikowanie tego modelu w dużej kohorcie zdrowych ochotników otrzymujących wielokrotne dawki przerywanej lub ciągłej stymulacji impulsem theta (odpowiednio iTBS i cTBS). Naszą główną hipotezą jest to, że zmiany w łączności funkcjonalnej będą się systematycznie zmieniać wraz z gęstością prądu w korze, zdefiniowaną operacyjnie za pomocą modelowania e-pola. Badacze dysponują danymi pilotażowymi sugerującymi, że zmienność zmian rsFC przed i po TMS można przewidzieć za pomocą szacunków gęstości prądu w korze ze średnim do dużego rozmiaru efektu. Nasze podejście będzie polegać na pomiarze rsFC u zdrowych ochotników przed i po każdej z 3 dawek (5 sesji/dawkę; 600 impulsów/sesję) iTBS lub cTBS. Stymulacja zostanie dostarczona do lewego dlPFC, a celowanie zostanie zindywidualizowane na podstawie danych fMRI zebranych podczas paradygmatu pamięci roboczej Sternberga. Naszą podstawową miarą wyniku będzie procent zmienności w rsFC przed postem uwzględniony przez nasz model. Naszym uzasadnieniem dla tego podejścia jest to, że zbierając dane dotyczące stanu spoczynku przed i po tych dawkach iTBS i cTBS, badacze będą w stanie określić ilościowo wpływ wzorca (tj. cTBS vs. iTBS) i dawkę (tj. liczba impulsów) na funkcjonalne zmiany łączności. Ta praca jest innowacyjna, ponieważ wykorzystuje nowatorskie zastosowanie modelowania e-pola do przewidywania zmian w danych rsFC po podaniu TMS. ZNACZENIE DLA ZDROWIA PUBLICZNEGO: Ta praca jest istotna dla zdrowia publicznego, ponieważ dostarczy bezpośrednich dowodów na to, że funkcjonalne zmiany połączeń po neuromodulacyjnym TMS różnią się w zależności od gęstości prądu w korze mózgowej. Empiryczne wsparcie dla tego modelu uzyskane w tej bieżącej pracy przygotuje grunt pod wykorzystanie tego modelu do zindywidualizowanego celowania w kolejnych badaniach klinicznych. Co ważne, ze względu na ogólnodomenowy charakter tego podejścia, jego zastosowanie nie ogranicza się do żadnego konkretnego zaburzenia. Podobnie, ponieważ nasze podejście nie jest powiązane z żadną konkretną funkcją łączności funkcjonalnej, można je zastosować do regionów poza tymi, które są obecnie badane, co może ułatwić odkrycie celu w niedostatecznie zbadanych zaburzeniach.