BCI não invasivo e verificação de aplicativos para pessoas deprimidas

Este estudo tem como objetivo estabelecer um esquema e sistema de regulação do BCI para indivíduos com TDM e realizar a validação desta aplicação. Quatro conteúdos mais detalhados estão sendo elaborados, incluindo 1. fornecimento de marcadores biológicos em regiões, circuitos e redes cerebrais que provavelmente estão relacionados ao TDM, 2. modelos de avaliação do estado do cérebro e modelos de mapeamento multivariado de sinais, 3. paradigmas de regulação virtual, avaliações sobre o efeito da regulamentação e 4. coleta de informações multimodais e tecnologias de software e hardware de regulação.

O Centro de Saúde Mental de Xangai, como instituição patrocinadora, tende a recrutar pacientes com TDM em serviços ambulatoriais diários. As informações pessoais dos participantes serão anotadas e, em seguida, os pacientes serão submetidos a diferentes avaliações sobre seu nível de depressão, ansiedade, anedonia, estado maníaco, estado cognitivo, efeito e efeitos colaterais do tratamento atual, e seu ritmo biológico, sono, qualidade de vida, etc. Sangue periférico será coletado para diferentes biomarcadores potenciais, bem como informações multimodais, como EEG, movimento ocular, ressonância magnética, magnetoencefalograma, fNIRS e etc. Em seguida, compare os seguintes indicadores laboratoriais entre pacientes deprimidos e indivíduos saudáveis, como diferenças na concentração e expressão genética de fatores inflamatórios do sangue periférico, indicadores de estresse oxidativo, fatores neurotróficos derivados do cérebro, imagens cerebrais, eletrofisiologia, oxigênio no sangue e etc. O trabalho acima é obter marcadores neurobiológicos específicos do TDM.

As medidas de intervenção são as seguintes:

1. Medicação tradicional com ISRS. Os pacientes com TDM receberão diferentes medicamentos ISRS e serão submetidos a um tratamento de duas semanas, após o qual as avaliações acima serão feitas novamente para avaliar a eficácia e os efeitos colaterais do tratamento atual. Para pacientes com TDM com anedonia, outros medicamentos podem ser considerados, como Voxetina e Bupropiona.
2. EMTr combinada com medicamentos ISRS tradicionais. As atuais regiões cerebrais escolhidas para EMTr incluem o córtex pré-frontal dorsolateral. Nesta parte, o estudo tende a descobrir novas regiões cerebrais potenciais adequadas para tratamento físico em pacientes com TDM. As regiões cerebrais consideradas incluem córtex orbitofrontal, cerebelo e outras. Ele usa bobinas clássicas em formato de 8, bobinas de borboleta, bobinas profundas, etc., navegação neural para localizar alvos de estimulação.
3. Tratamento baseado em feedback neurobiológico. Neste tipo de tratamento, os pacientes com TDM são tratados com feedback neurobiológico e serão monitorados pelo EGG para captar ondas cerebrais únicas e específicas que podem ser consideradas encontradas apenas em pacientes com TDM. Este tratamento envolve o uso de diferentes paradigmas psicológicos, incluindo paradigmas clássicos de pesquisa cognitiva para avaliar o resultado do treinamento de neurônios e da função cognitiva após o tratamento.

Outras tecnologias usadas neste estudo incluem:

1. Imagem de ressonância magnética funcional. As imagens cerebrais serão capturadas durante diferentes tarefas funcionais, como correspondência emocional, Tarefa de Atraso de Incentivo Monetário (MID). Essas imagens serão analisadas posteriormente para descobrir o neuromecanismo do TDM. Estaremos usando 3T Siemens PRISMA, coletando dados de rs-fMRI、DTI、T1、T2 e fMRI.
2. Eletroencefalografia. Nesta parte, os investigadores usarão o sistema EEG de eletrodo seco sem fio DSI-24. Cada sujeito será submetido a experimentos de coleta de EEG, coletando pelo menos dados de EEG em estado de repouso (com os olhos fechados e abertos).
3. Detecção de movimento ocular. O movimento dos olhos será rastreado usando o Tobii Pro Spectrum.
4. Espectroscopia Funcional no Infravermelho Próximo. Os pacientes realizarão diferentes tarefas sob o monitoramento de um dispositivo fNIRS portátil chamado sistema de imagem NIRS vestível sem fio Nirsport2. Consiste em um iluminador LED de 8 canais e um sensor ativo de 8 canais para detecção óptica sem fibra. Durante as tarefas, o aparelho fornecerá o valor e as alterações no nível de oxiemoglobina e hemoglobina desoxigenada observadas nos sujeitos.
5. Magnetoencefalograma. MEG é uma técnica de detecção de função totalmente não invasiva, amplamente utilizada no desenvolvimento e pesquisa da função cerebral e no diagnóstico clínico de doenças cerebrais. O MEG usa um sensor magnético sensível SQUID (Interferômetro Quântico Supercondutor), que é colocado ao redor da cabeça para medir o campo magnético anormalmente fraco gerado pela atividade neuronal. Os dados do sinal magnético detectado serão então analisados ​​​​e processados ​​​​por um computador e sobrepostos à ressonância magnética (MRI). Através do software de imagem 3D, os resultados podem ser mais intuitivos, fazendo com que o MEG tenha resolução temporal e espacial extremamente alta.

Os pacientes com TDM serão divididos em diferentes cabaças de tratamento com base em sua condição e se o tratamento escolhido seria o mais adequado para eles. Todos os indivíduos serão submetidos às avaliações acima para estabelecer um banco de dados de informações abrangente e multimodal e, finalmente, após comparar o resultado antes e depois do tratamento, o estudo tenta descobrir medidas novas e eficazes e validar sua viabilidade.