Wykorzystanie powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej do badania roli obwodu czołowo-czołowego w dużym zaburzeniu depresyjnym

TŁO I ZNACZENIE:

1. Skala globalnego wpływu MDD jest znaczna, a choroby psychiczne stanowią szacunkowo 7,4% mierzalnego obciążenia chorobami na świecie. Przy okresie utrzymującego się zaburzenia nastroju u pacjentów z MDD pojawiają się objawy zaburzeń percepcji i funkcjonowania somatycznego oraz upośledzenia funkcjonowania społecznego. Wśród możliwych chorób współistniejących dowody epidemiologiczne wskazują na zwiększone ryzyko zaburzeń metabolicznych u pacjentów z MDD. Zaburzenia metaboliczne są skorelowane z większą chorobowością i śmiertelnością u pacjentów z MDD. Współistniejąca cukrzyca i MDD stanowią poważne wyzwanie kliniczne, ponieważ wyniki obu chorób są pogarszane przez drugą.

2. Chociaż istnieje kilka rodzajów leków przeciwdepresyjnych stosowanych w leczeniu zaburzeń depresyjnych, do 50% pacjentów nie wykazuje odpowiedzi na leczenie lekami przeciwdepresyjnymi. Co ważne, zwiększona aktywacja inflamasomu, upośledzenie funkcji poznawczych i oporność na insulinę następują po braku remisji i nawrotach w leczeniu MDD i mogą dodatkowo osłabić odpowiedź na leczenie przeciwdepresyjne. Ponadto ogólnoustrojowe działanie leków przeciwdepresyjnych wiąże się ze zwiększonym ryzykiem zaburzeń metabolicznych.

   Ostatnio rozwój nieinwazyjnej stymulacji mózgu (NIBS) dostarczył alternatywnych opcji terapeutycznych dla zaburzeń psychicznych. Do tej pory w leczeniu chorób psychicznych zastosowano dwa główne narzędzia NIBS: przezczaszkową stymulację magnetyczną i prądem stałym (TMS, tDCS). TMS obejmuje indukcję silnego pola magnetycznego (impulsów magnetycznych) przez czaszkę do mózgu. Impulsy magnetyczne generują prądy elektryczne w tkance mózgowej, aw konsekwencji indukują odpalanie neuronów. Powtarzalny TMS (rTMS) wywołuje następstwa interwencji, czyli neuroplastyczność. Ogólnie rzecz biorąc, rTMS o niskiej częstotliwości (<1 Hz) zmniejsza aktywność neuronów i pobudliwość korową, podczas gdy rTMS o wyższej częstotliwości (> 5 Hz) powoduje zwiększenie pobudliwości. Udowodniono, że efekty neuronalne rTMS trwają dłużej niż rzeczywisty czas stymulacji, umożliwiając zmienioną aktywność mózgu przez dłuższy czas. rTMS okazał się obiecującą alternatywną strategią leczenia depresji lekoopornej; jednak leżące u podstaw mechanizmy neurobiologiczne nadal nie są w pełni poznane. Ponadto dodanie leczenia rTMS może dać szansę na wyleczenie fizycznych chorób współistniejących i poprawę funkcji poznawczych w MDD. Włączenie ocen biologicznych do przyszłych badań klinicznych rTMS pomoże w tym względzie.

3. Obwody czołowo-prążkowiowe pośredniczą w szeroko dysocjacyjnych procesach poznawczych i behawioralnych poprzez układ limbiczny (obszary brzuszno-przyśrodkowe przedczołowe, prążkowie brzuszne – VS, brzuszny obszar nakrywkowy – VTA), motoryczny (dodatkowe obszary motoryczne – SMA, skorupa, istota czarna) i poznawczy (boczne przedczołowe i ogoniasty) łączność funkcjonalna (FC). Raporty wykazały, że chroniczne stresory psychospołeczne są związane ze zmienioną aktywacją i łącznością obwodów czołowo-prążkowiowych. Strukturalne i funkcjonalne nieprawidłowości prążkowia i kory czołowej były konsekwentnie zgłaszane w badaniach nad zaburzeniami nastroju. W MDD pacjenci charakteryzują się nieprawidłową łącznością czołowo-prążkowiową i zmniejszoną aktywacją czołowo-prążkowiową. Dysfunkcja wykonawcza związana z MDD również wykazała objawy kliniczne i wyniki neuroobrazowania zgodne z nieprawidłowościami obwodów czołowo-prążkowiowych. W obwodzie prążkowie jest związane z układami nagrody i przetwarzania motorycznego oraz otrzymuje informacje i motywację związane z emocjami z płata czołowego, przedniej części kory zakrętu obręczy i ciała migdałowatego. Wysoka częstość występowania symptomatologii depresyjnej po uszkodzeniach lewego zwoju czołowego i podstawy mózgu również implikuje ich rolę w MDD.

   Dysfunkcyjne obwody czołowo-prążkowiowe mają również związek ze współistniejącymi chorobami metabolicznymi i deficytami poznawczymi, które obejmowały funkcje wykonawcze, uwagę, szybkość przetwarzania i pamięć roboczą u pacjentów z zaburzeniami nastroju. Jeśli chodzi o kontrolę metaboliczną, zmiany funkcjonalnej łączności czołowo-prążkowiowej wpływają na głód pokarmowy. A zmieniona pętla odwrotna z przyśrodkowej kory przedczołowej może sprzyjać przejadaniu się i zaburzeniom metabolicznym. Co więcej, badania na zwierzętach i badania kliniczne sugerowały, że sygnalizacja dopaminy w prążkowiu odgrywa rolę w ogólnoustrojowej regulacji glukozy. Z drugiej strony, łączność obwodów mózgowych może zostać wzmocniona przez ładowanie glukozą lub insulinę. Ponadto u pacjentów z cukrzycą typu 2 wykazano związane z opornością na insulinę nieprawidłowe działanie obwodów elektrycznych. Osoby z insulinoopornością wykazywały również nieprawidłową łączność czołowo-prążkowiową z brakiem przejścia od nagrody do obwodu kontroli poznawczej.

4. Zmiany w zdolności do utrzymania łączności czołowo-prążkowiowej podczas regulacji pozytywnego afektu są związane ze wzrostem pozytywnego afektu poprzez leczenie antydepresantami. Zaobserwowano, że duloksetyna moduluje FC między prążkowiem a grzbietowo-boczną korą przedczołową, jednocześnie wykazując poprawę objawową. Co więcej, osłabienie łączności czołowo-prążkowiowej między regionami przetwarzającymi nagrody może przewidywać odpowiedź na psychoterapię w MDD. Dlatego stopień łączności w obwodzie czołowo-prążkowiowym uznano za predykcyjny biomarker remisji w leczeniu MDD. Zmiany w FC mogą również odnosić się do wyniku leczenia rTMS MDD. Warianty FC reprezentują mechanizm działania rTMS i wyjaśniają indywidualne różnice w wynikach leczenia. Jednak specyficzne korelacje między zmianami połączeń czołowo-prążkowiowych a wynikami leczenia rTMS w MDD pozostają niejasne.

Korzystając z fMRI, w tym projekcie najpierw zmierzymy możliwe korelacje między aktywacją/połączeniem obwodu czołowo-prążkowiowego z (1) prezentacją objawów nastroju, (2) pomiarami neurokognitywnymi, (3) czynnościami HPA i AUN oraz (4) odpornością i status metaboliczny (poziom cytokin, adipokin i insuliny) u pacjentów z MDD. Następnie zmierzymy możliwe zmiany w FC czołowo-prążkowiowym w ciągu czterotygodniowego cyklu leczenia ze stymulacją 10 Hz rTMS do lewej grzbietowo-bocznej kory przedczołowej. Sprawdzimy, czy zmiany FC korelują z wynikami leczenia, aktywnością HPA i AUN; oraz zmiany wskaźników odpornościowych/metabolicznych.

HIPOTEZA:

Stawiamy hipotezę, że rTMS jako terapia dodatkowa zmieni FC czołowo-prążkowia, co koreluje z poprawą objawów nastroju, pomiarami neurokognitywnymi, aktywnością HPA i ANS, homeostazą zapalną i metaboliczną u pacjentów z MDD.