Sondowanie grzbietowo-bocznej kory przedczołowej i centralnej sieci wykonawczej w celu poprawy neuromodulacji w depresji

Istnieje krytyczna potrzeba bardziej skutecznych metod leczenia depresji, która obecnie dotyka 20% Amerykanów w ciągu naszego życia. Zabiegi stymulacji mózgu, w tym powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (rTMS), stanowią pierwszą linię innowacyjnych podejść poprzez bezpośrednie ukierunkowanie i korygowanie określonych dysfunkcyjnych sieci mózgowych. Podstawową dysfunkcyjną siecią w dużym zaburzeniu depresyjnym jest czołowo-ciemieniowa centralna sieć wykonawcza (CEN), sieć krytyczna dla podejmowania decyzji i kontroli poznawczej. CEN obejmuje grzbietowo-boczną korę przedczołową (dlPFC), cel zatwierdzonego przez FDA leczenia rTMS w leczeniu depresji. Uważa się, że rTMS do dlPFC poprawia depresję poprzez modulowanie lokalnej pobudliwości dlPFC i wzmacnianie połączeń CEN w dół. Jednak nasza zdolność do sondowania CEN i badania tego potencjalnego mechanizmu na zasadzie indywidualnej jest krytycznie ograniczona, co prawdopodobnie przyczynia się do suboptymalnych wskaźników remisji rTMS (20-40%). Stawiamy hipotezę, że łączność CEN jest osłabiona w depresji i może być maksymalnie modulowana przez indywidualizację lokalizacji.

Aby przetestować tę hipotezę, w pojedynczej „dawce” rTMS, prospektywnej, randomizowanej, podwójnie ślepej próbie krzyżowej z 50 pacjentami z depresją, porównamy prospektywnie siłę, czas trwania i specyficzność modulacji CEN po pojedynczej sesji dlPFC rTMS. Uczestnicy ci będą w wieku 18-65 lat i będą wymagać aktualnego rozpoznania dużego zaburzenia depresyjnego ocenionego za pomocą ustrukturyzowanego wywiadu klinicznego dla DSM5 (SCID-I62), z PHQ9>10. Kryteria wykluczenia obejmują przeciwwskazania do MRI (np. wszczepiony metal), uraz głowy z utratą przytomności w wywiadzie, drgawki w wywiadzie, choroba neurologiczna lub niekontrolowana choroba medyczna, nadużywanie substancji czynnych, próba samobójcza w wywiadzie w ciągu ostatniego roku, zaburzenia psychotyczne lub afektywne dwubiegunowe, niepowodzenie EW lub rTMS w wywiadzie oraz leki, które znacznie obniżają próg drgawkowy (np. bupropion, klozapina).

Po sesji diagnostycznej uczestnicy przejdą 30-minutową sesję MRI w celu zarejestrowania danych strukturalnych mózgu. W przypadku kolejnych sesji dlPFC będzie ukierunkowany dla każdej sesji przy użyciu różnych metod, a 10 Hz dlPFC rTMS zostanie zastosowany zgodnie z (a) indywidualnym celowaniem CEN, (b) strukturalnym MRI, (c) standardowym celowaniem w skórę głowy. Dla każdego warunku zostanie przeprowadzona pojedyncza sesja rTMS przy standardowych parametrach (10 Hz, 5 s włączony, 10 s wyłączony, łącznie 3000 impulsów, czas trwania 15 min), a zmiany w łączności CEN zostaną określone ilościowo za pomocą ciemieniowego TMS stymulowanego przed/po dlPFC- potencjały wywołane (TEP). dlPFC będzie ukierunkowany na rTMS przy użyciu trzech metod: (a) pod kontrolą MRI z indywidualną optymalizacją CEN przy użyciu TEP, (b) wyłącznie pod kontrolą MRI oraz (c) standardowe celowanie w skórę głowy (metoda Beam F399). Dodatkowo, czwarta sesja pozorowanego rTMS zostanie zastosowana w celu kontroli efektów poza celem. Stawiamy hipotezę, że podczas gdy każda aktywna metoda rTMS (warunek a-c) będzie tłumić p30 TEP w CEN, zoptymalizowana lokalizacja CEN przy użyciu poszczególnych TEP (warunek a) wywoła najsilniejszą i najbardziej specyficzną zmianę w CEN przez najdłuższy czas. Naszym głównym wynikiem będzie modulacja ciemieniowa p30 CEN bezpośrednio po rTMS. Wyniki drugorzędowe ocenią zmiany ciemieniowego p30 w węźle ciemieniowym CEN podczas rTMS (ilościowe określenie p30 po ostatnim impulsie w każdym ciągu stymulacji), jak również 15 i 30 minut po rTMS. Ocenimy również zmiany behawioralne przed / po rTMS w uwadze za pomocą standardowego zadania ciągłego działania i pamięci roboczej przy użyciu zadania N-back, z których oba są związane z CEN i depresją100,101. Sesje rTMS będą potrójnie ślepe dla operatora, uczestnika i statystyki. Sesje rTMS będą oddzielone co najmniej dwoma dniami, aby usunąć potencjalne trwałe efekty >24 godzin, a kolejność sesji rTMS będzie losowana i zrównoważona, aby zmniejszyć potencjalne obciążenie.

Wyniki tego badania będą stanowić podstawę do badania klinicznego porównującego wyniki leczenia rTMS przy użyciu spersonalizowanego podejścia do kierowania ze standardowym rTMS.