Ocena stymulacji mózgu tDCS w depresji za pomocą MRI

Depresja charakteryzuje się zaburzeniem regulacji emocji i nastroju. Zbieżne dowody z wielu badań obrazowania mózgu wskazują, że depresja jest związana z dysfunkcją odgórnych, regulujących emocje przednio-ciemieniowych obszarów mózgu, które obejmują hipoaktywny obszar mózgu lewej grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (DLPFC) i nadpobudliwy prawy DLPFC. Dysfunkcja dodatkowych obszarów mózgu, w tym kory zakrętu obręczy, hipokampa i ciała migdałowatego, również została powiązana z objawami depresyjnymi. Te regiony mózgu razem tworzą grzbietowo-czołowo-limbiczną sieć mózgową i przypuszcza się, że korzystna modulacja tej specyficznej sieci poprawia objawy depresyjne.

Modulacja sieci jest możliwa przy użyciu szerokiej gamy technik stymulacji mózgu, w tym przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (tDCS). Ta ostatnia technika cieszy się ostatnio dużym zainteresowaniem w kontekście umiarkowanej depresji ze względu na wykazane bezpieczeństwo, niski koszt i nieinwazyjność. Typowa konfiguracja tDCS składa się z nieinwazyjnych elektrod umieszczonych na skórze głowy w celu podania tolerowanych prądów elektrycznych w określone cele w mózgu. Wykazano, że podawany prąd elektryczny moduluje aktywność mózgu w zależności od kierunku przyłożonej energii elektrycznej, przy czym anodowy tDCS zwiększa aktywność neuronów w docelowym mózgu, a katodowy tDCS zmniejsza aktywność w docelowym obszarze mózgu. W związku z tym konfiguracje tDCS w depresji zazwyczaj były ukierunkowane na wyżej wymieniony hipoaktywny lewy DLPFC przy użyciu anodowego tDCS i / lub hiperaktywny prawy DLPFC przy użyciu katodowego tDCS. Jednak dalszy wpływ tDCS na sieć grzbietowo-czołowo-limbiczną nie jest w pełni zrozumiały. Zrozumienie zaangażowania tej sieci mózgowej związanej z depresją przez tDCS może dostarczyć ważnych informacji na temat optymalizacji konfiguracji tDCS pod kątem zastosowań przeciwdepresyjnych. W związku z tym obecne badanie proponuje wykorzystanie technik MRI do mapowania i badania zaangażowania sieci przez tDCS w depresji, jak opisano poniżej. Należy zauważyć, że podczas gdy Ramię badania 1 wykorzysta dane z istniejącego badania, ramiona 2-4 będą obejmowały rekrutację de novo uczestników z depresją.

1. Ramię badawcze 1 zbada zaangażowanie grzbietowo-czołowo-limbicznej sieci mózgowej w depresji, gdy „aktywny” lub „pozorowany” anodowy tDCS jest podawany w lewym obszarze mózgu DLPFC w stanie spoczynku. „Pozorowany” tDCS zapewnia warunki kontrolne ułatwiające pomiar efektów specyficznych dla tDCS, a poza tym, że wymaga minimalnej ilości energii elektrycznej, ma być identyczny z „aktywnym” tDCS pod każdym innym względem (np. rozmieszczenie elektrod itp.). W przypadku tego ramienia do analizy zostaną zebrane zanonimizowane dane z trwającego badania klinicznego dotyczącego depresji z odrębnymi celami (NCT04507243, N=48 uczestników, losowo przydzielonych do 24 grup „aktywnych” i 24 „pozorowanych”).
2. Ramię badania 2 zbada zaangażowanie sieci, gdy anodowy tDCS jest podawany w lewym obszarze mózgu DLPFC podczas wykonywania zadania umysłowego (2-wsteczna pamięć robocza). N=24 pacjentów zostanie zapisanych przy użyciu eksperymentalnego projektu jednej grupy obejmującego warunek kontrolny w ramach sesji (zamiast oddzielnej grupy „pozorowanej”, jak w Ramie 1). Udział będzie obejmował jedną ocenę podczas bezpiecznej wideokonferencji w celu potwierdzenia kwalifikowalności (trwającą nie dłużej niż 3 godziny) oraz dwie osobiste wizyty studyjne (trwające odpowiednio 30 minut i 2,5 godziny). Obie wizyty osobiste będą obejmować MRI: skany MRI podczas pierwszej wizyty pomogą określić położenie elektrod tDCS na drugą wizytę, a skany MRI podczas drugiej wizyty pomogą nam zmapować zmiany w aktywności mózgu i łączności podczas tDCS.
3. Ramiona badawcze 3 i 4 będą badać zaangażowanie sieci podczas tDCS prawej katody DLPFC. N=48 uczestników zostanie zrekrutowanych do ramienia 3 (randomizowanych do 24 „aktywnych” i 24 „pozorowanych”), a N=24 uczestników zostanie zrekrutowanych do ramienia 4. Pod wszystkimi innymi względami ramiona badania 3 i 4 będą identyczne z badaniem odpowiednio ramiona 1 i 2.