Rozszyfrowanie zasad dynamiki sieci leżącej u podstaw Depresji Nasilenie objawów depresji z wielodniowych zapisów śródczaszkowych u pacjentów z dużą depresją

Tło:

Główna depresja (MDD) jest główną przyczyną niepełnosprawności na całym świecie, z dużym wskaźnikiem oporności na leczenie. Mówi to mocno o potrzebie poprawy naszego zrozumienia przyczyn i leżącej u podstaw neurobiologii tego stanu, abyśmy mogli rozwinąć ulepszone metody leczenia. Nasze obecne rozumienie MDD jest dość ograniczone. Jednak dostępne dowody wskazują na dysfunkcję w rozproszonych sieciach neuronowych, perspektywa zgodna z heterogenicznością etiologiczną i diagnostyczną tego zaburzenia. Podczas gdy obrazowanie i elektroencefalografia (EEG) pomogły zidentyfikować obwody MDD, nie osiągnięto konsensusu w sprawie identyfikacji biomarkerów diagnostycznych. Ponadto dynamika obwodów MDD w odniesieniu do nasilenia objawów jest nieznana. Czy istnieją sygnatury neuronowe obwodów, które definiują stany nasilenia objawów MDD, oraz stopień, w jakim obwody te są modyfikowalne przy użyciu bezpośredniej stymulacji elektrycznej, są pytania bez odpowiedzi kluczowe dla postępu terapeutycznego.

EEG wewnątrzczaszkowe (IEEG) oferuje obiecującą metodę o wysokiej rozdzielczości do badania podstaw sieci i pomaga wyjaśnić dysfunkcję neuronową leżącą u podstaw MDD. Po raz pierwszy mamy możliwość wykorzystania tej techniki do badania obwodów w MDD u pacjentów uczestniczących w badaniu klinicznym spersonalizowanej responsywnej neurostymulacji w depresji opornej na leczenie (Presidio). Na etapie 1 uczestnicy są wszczepiani 160 elektrodami w 10 miejscach mózgu przez 10 dni, aby ukierunkować umieszczenie w miejscu mózgu przewlekłego stymulacji głębokiego mózgu na etapie 2. Ten etap oferuje wyjątkową okazję do badania zasad obwodów MDD z korowych i głębokich struktur mózgu w wielodniowym okresie. Obecne badanie wykorzystuje tę okazję. Jest to badanie pomocnicze dla próby Presidio, w której będziemy mieli okazję przeprowadzić zestaw eksperymentów, które ustanawiają podstawowe zasady dynamiki sieci leżące u podstaw MDD z bezpośrednich nagrań neuronowych.

Projekt ten jest zorganizowany wokół głównej koncepcji, że dysfunkcja obwodu mózgu znajduje odzwierciedlenie w nieprawidłowych sygnaturach łączności funkcjonalnej i rytmicznej aktywności lokalnego pola. Nadrzędnym celem jest ustalenie koncepcji dowodu dla dwóch podstawowych zasad funkcji obwodu w depresji: i), że cechy obwodu są powiązane z nasileniem objawów MDD i II), że zakłócenie z ogniskową stymulacją elektryczną może mocno modyfikować te obwody. Nasze uzasadnienie tego badania opiera się na: 1) wstępnej pracy, w której zidentyfikowaliśmy zestaw cech łączności i aktywności, które były predykcyjne diagnozę współistniejącej depresji u pacjentów z padaczką; 2) Opublikowano prace naszej grupy, które stwierdzono, że ukierunkowana stymulacja ostro zmienia nastrój i moc spektralną w szerokiej sieci u pacjentów z padaczką; oraz 3) dane pilotażowe dla tej propozycji, w której ustalamy dowód koncepcji, że stany nasilenia objawów MDD można zdefiniować przy użyciu 6-pytanej wersji skali oceny depresji Hamilton (HAMD6). Nie wiadomo, czy cechy obwodu zidentyfikowane w populacji padaczki są uogólnione dla pacjentów z MDD przy braku padaczki, a sposób, w jaki te cechy neuronowe różnią się w zależności od stanów objawów - pytania, które możemy rozwiązać w tej propozycji. Postawiamy hipotezę, że zestaw cech łączności neuronowej i aktywności scharakteryzuje stany nasilenia objawów w MDD, co implikuje ich potencjał do służenia biomarkerem stanu vs. cechy MDD, a cechy obwodu można ostro modyfikować przez stymulację mózgu, co wskazuje na ich potencjał, aby służyć jako cel terapii.

Cele:

1. AIM 1. Rozwój biomarkera: Charakteryzuj wzór łączności sieciowej i aktywności związanej z nasileniem objawów. Celem tego celu jest ustalenie, że cechy obwodu są powiązane z poważnym ciężkością objawów głównych zaburzeń depresyjnych (MDD). Nasza działająca hipoteza jest taka, że ​​aktywność spektralna i łączność w obrębie ciała migdałowatego, hipokampa, SGC, OFC i VC uchwyci większość wariancji ciężkości objawów MDD. Uzasadnieniem tego celu jest wstępna praca, która implikuje cechy obwodu korowo -białego w biomarkerach diagnostycznych w MDD, a nasze dane pilotażowe pokazujące cechy przewidywania stanu objawów.
2. AIM 2. Ostra zmiana z zaburzeniem obwodu: Charakteryzuj pojemność krótkich (2-10 minut) okresów ukierunkowanej stymulacji elektrycznej w celu ostrego modyfikowania łączności i aktywności. Celem tego celu jest ustalenie dowodu koncepcji, że ukierunkowana stymulacja elektryczna może ostro modyfikować aktywność obwodu i cechy łączności, co wskazuje na ich potencjał do służby jako celów terapii. Nasza działająca hipoteza jest taka, że ​​właściwości teoretycznych grafów węzłów sieciowych MDD rozróżnią ich zdolność do wpływania na łączność sieciową i aktywność po stymulacji. Uzasadnienie jest pracą przez naszą grupę, która stwierdzała stymulację do celów korowo -stałych, znacznie zmieniła moc spektralną w sieci i że właściwości węzłowe wywierają predykcyjny wpływ stymulacji na sieci w padaczce. Węzeł o wysokim poziomie jest centrum wysokiego wpływu sieciowego i może wskazywać na dobry cel leczenia. Natomiast węzeł z wysokim odważnym sugeruje region, na który wpływa stymulacja w innych regionach i może odgrywać rolę w wykrywaniu modyfikowalnych sygnatur neuronowych MDD.