Skoncentrowana ultradźwiękowa neuromodulacja ciała migdałowatego

Szeroko pojęte zaburzenia afektywne, w tym diagnozy dużej depresji, choroby afektywnej dwubiegunowej, zaburzeń lękowych i zespołu stresu pourazowego, stanowią dużą część diagnoz zdrowia psychicznego na całym świecie i stanowią ogromny problem zdrowia publicznego. Wszystkie te diagnozy charakteryzują się powszechnym zaburzeniem afektu i emocji, przede wszystkim wyolbrzymionymi i przedłużającymi się stanami negatywnego afektu (np. postrzegane zagrożenie w otoczeniu itp.). Apropos, wszystkie te diagnozy podobnie charakteryzują się wspólną nadpobudliwością przetwarzania emocji w podkorowej limbicznej strukturze mózgu leżącej u podstaw wykrywania istotnych bodźców środowiskowych – ciała migdałowatego. Uważa się, że ta wspólna nadreaktywność ciała migdałowatego w zaburzeniach afektywnych leży u podstaw powszechnego przesadnego fenotypu reaktywności emocjonalnej, zgodnego z najnowszymi konceptualizacjami choroby psychicznej jako odzwierciedlającymi skrajności funkcjonowania w wymiarach transdiagnostycznych normalnych biobehawioralnych procesów mózgowych, tj. kryteria domeny badawczej , które identyfikują ciało migdałowate jako kluczowego mediatora wszystkich subdomen systemów mózgowych o negatywnej wartościowości. Zatem ciało migdałowate pozostaje jednym z najbardziej obiecujących celów terapeutycznych neuromodulacyjnych zaburzeń afektywnych.

Chociaż opracowano skuteczne interwencje psychoterapeutyczne i farmakologiczne w leczeniu zaburzeń afektywnych, znaczna liczba osób nie reaguje na takie interwencje pierwszego rzutu. Ta nieadekwatność doprowadziła do opracowania terapii neuromodulacyjnych dla zaburzeń afektywnych, w tym przezczaszkowej elektrycznej stymulacji (TES) i przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS), które, jak się uważa, wywierają pośrednie działanie terapeutyczne na podkorowe limbiczne i brzuszne przedczołowe struktury mózgu poprzez szlaki korowe dostępne dla osób niebędących -modulacja inwazyjna. Jednak stymulacja TES/TMS jest krytycznie ograniczona przez fakt, że głębokość ogniska może sięgać zaledwie kilku centymetrów poza czaszkę, ograniczając w ten sposób ognisko neuromodulacji do powierzchownych obszarów korowych. Badacze proponują, że niezdolność do bezpośredniej i nieinwazyjnej ogniskowej modulacji ciała migdałowatego, kluczowego miejsca patofizjologii zaburzeń afektywnych, jest krytyczną barierą w maksymalizacji skuteczności interwencji neuromodulacyjnych u ludzi.

Ostatnie postępy w modulacji mózgu pozwoliły zidentyfikować przezczaszkową pulsację ultradźwiękową o niskim natężeniu (LIFUP) jako nową metodologię odwracalnego wzmacniania funkcji mózgu. LIFUP polega na podawaniu do mózgu fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości za pomocą szeregu przetworników umieszczonych z boku głowy. Ta procedura jest bezpieczna i nieinwazyjna oraz wykazuje duży potencjał rozwojowy jako przyszła interwencja neuromodulacyjna. Co ważne, wykazano, że zarówno u zwierząt, jak iu ludzi ultradźwięki mają zdolność odwracalnego modulowania w górę lub w dół funkcji mózgu w skali czasowej od sekund do godzin.

Co najważniejsze, LIFUP ma kilka kluczowych zalet w porównaniu z istniejącymi nieinwazyjnymi interwencjami neuromodulacyjnymi. Po pierwsze, jest kompatybilny zarówno ogniskowo, jak i głęboko, co pozwala na bezpośrednią, nieinwazyjną stymulację głębokich podkorowych struktur mózgu, np. ciała migdałowatego. Po drugie, jest z natury kompatybilny z funkcjonalnym obrazowaniem metodą rezonansu magnetycznego (fMRI), złotym standardem metodologii nieinwazyjnego mapowania mózgu u ludzi, co kontrastuje z interwencjami TES/TMS, które stwarzają poważne ryzyko dla zastosowania w środowisku MR. Pozwala to na śledzenie i kwantyfikację modulującego efektu LIFUP w czasie rzeczywistym, zapewniając w ten sposób znaczny postęp w ukierunkowaniu stymulacji i ocenie zaangażowania celu. Ponieważ jednak ta technologia jest bardzo nowa, obecnie niewiele wiadomo na temat jej użyteczności jako narzędzia interwencyjnego. Badacze wykorzystają nowatorskie urządzenie LIFUP, które jest w stanie bezpośrednio i nieinwazyjnie modulować funkcję głębokich struktur podkorowych, takich jak ciało migdałowate.

W tym badaniu badacze sprawdzą, w jaki sposób neuromodulacja ciała migdałowatego LIFUP wpływa na funkcję ciała migdałowatego, jak różni się to u osób z zaburzeniami afektywnymi oraz czy powtarzalny LIFUP jest ukierunkowany na ciało migdałowate (5 dni w tygodniu przez 3 tygodnie, łącznie 15 sesji). pokazuje jakąkolwiek korzyść terapeutyczną w przypadku objawów zaburzeń afektywnych i jak takie korzyści terapeutyczne mogą odnosić się do zmian obserwowanych w funkcjonowaniu mózgu.