Nieinwazyjna stymulacja mózgu w pętli zamkniętej (CLOSEDLOOP)

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) jest szeroko stosowanym narzędziem do badania funkcji mózgu u ludzi (Siebner i in. i in., 2022), co doprowadziło do opracowania nowych terapii różnych zaburzeń psychiatrycznych i neurologicznych (Lefaucheur i in., 2020). Jednak zastosowanie tej techniki w otwartej pętli wzbudziło pytania dotyczące jej zasady działania ze względu na wysoki stopień heterogeniczności wyników oraz małe i średnie obserwowane rozmiary efektów (Zrenner i Ziemann, 2023). Aby zwiększyć odsetek reakcji, sugeruje się indywidualizację stymulacji poprzez dostosowanie parametrów TMS (tj. dostarczona dawka, dawka docelowa, celowanie, czas itp.) do natychmiastowych szacunków stanu mózgu i mózgu. Takie podejście, zwane stymulacją w pętli zamkniętej, jest obecnie jednym z głównych wyzwań w tej dziedzinie (stymulacja zależna od stanu mózgu w pętli zamkniętej). W tym celu skupiamy się na połączeniu zrobotyzowanego TMS i elektroencefalografii (EEG) (Hernandez-Pavon i in., 2023). Opracowane dotychczas stymulacje w pętli zamkniętej wykorzystujące tę kombinację mają dwa ograniczenia: (i) nie mają charakteru adaptacyjnego i skupiają się głównie na obliczeniu fazy oscylacji mózgu w celu wyzwolenia stymulacji oraz (ii) ograniczają się do centralnych obszarów korowych (czuciowo-ruchowych), gdzie stosunek sygnału do szumu EEG jest optymalny.

Celem tego projektu jest opracowanie protokołów TMS-EEG w zamkniętej pętli, które przezwyciężą te dwa ograniczenia: (i) poprzez włączenie adaptacyjnego modelowania decyzji (model AutoHS, Harquel i in. 2017) w celu jednoczesnej optymalizacji kilku parametrów (lokalizacja cewki, orientacja, intensywność) przy wykorzystaniu szerszego zakresu markerów EEG (potencjały wywołane, siła aktywności oscylacyjnej, łączność itp.) oraz (ii) poprzez integrację wstępnego przetwarzania EEG w czasie rzeczywistym w celu uzyskania dostępu do dowolnego celu korowego (w tym płatów czołowych, skroniowych i potylicznych).