Методы iTBS и возбудимость моторной коры

рТМС — метод неинвазивной нейромодуляции. Хотя ТМС (транскраниальная магнитная стимуляция) широко используется в качестве исследовательского метода для лучшего понимания нейрофизиологии головного мозга, было показано, что протоколы рТМС клинически полезны для пациентов, страдающих неврологическими расстройствами, такими как болезнь Паркинсона и инсульт, а также психическими заболеваниями, такими как тяжелые депрессия. В октябре 2008 года FDA одобрило стимуляцию дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) с частотой 10 Гц для пациентов с лекарственно-резистентной депрессией. Типичная продолжительность однократного лечения депрессии рТМС составляет около 30 минут, но его необходимо повторять ежедневно в течение нескольких недель. Решение использовать стимуляцию DLPFC было частично связано с исследованиями изображений, которые показали, что у пациентов с депрессией активность в этом регионе снижена. Таким образом, rTMS можно использовать для устранения поведенческих эффектов депрессии за счет повышения активности DLPFC. Традиционно было показано, что стимуляция частотой 5 Гц и выше вызывает возбуждение, в то время как стимуляция частотой 0,2–1 Гц оказывает тормозящее действие на кору. Хотя эти параметры кажутся эффективными, разработка новых методов rTMS все еще изучается.

Стимуляция тета-всплеска (TBS) — это метод, способный оказывать возбуждающее или тормозящее воздействие на кору головного мозга, которое столь же мощно, как и традиционные методы rTMS, но более эффективно по продолжительности и требуемой интенсивности. Данные предыдущих исследований, рассматривавших тета-всплеск как средство лечения депрессии, подчеркнули важность разработки этого метода. Одно исследование показало, что стимуляция тета-всплесками дорсомедиальной префронтальной коры (DMPFC) в течение всего 6 минут может оказывать антидепрессивное действие, сравнимое с традиционной стимуляцией частотой 10 Гц в течение 30 минут. Эффекты стимуляции тета-импульсов были впервые эмпирически проверены на моторной коре человека Хуангом и соавт. 2005. Эффекты стимуляции (80% активного моторного порога) на моторную кору измеряли до и после лечения с помощью электромиографии (ЭМГ) записи моторных вызванных потенциалов (МВП) на небольшой контралатеральной мышце руки в ответ на одиночные импульсы ТМС. Два протокола показали изменения возбудимости корково-спинномозгового тракта, в том числе cTBS, определяемый как три импульсных стимула с частотой 50 Гц с 20 мс между стимулами, повторяющимися каждые 200 мс с частотой 5 Гц, и iTBS, определяемый как 2-секундная последовательность TBS, повторяющаяся каждые 10 секунд. Хотя оба протокола доставляют в общей сложности 600 импульсов, протокол cTBS длится 40 секунд, а протокол iTBS — 190 секунд. Хуанг и др. 2005 определил, что cTBS над моторной корой снижает возбудимость, в то время как iTBS повышает возбудимость, которая присутствовала через час после лечения.

Возбудимость моторной коры может модулироваться по-разному в зависимости от типа используемого протокола стимуляции тета-всплеска. iTBS был первоначально описан Huang et al. 2005 г., что приводит к возбуждающим эффектам (подобным LTP) на кору. Гамбоа и др. 2010 позже подтвердил этот вывод, но показал, что при удвоении протокола наблюдалось снижение возбудимости (подобное LTD). Оба эти протокола должны быть реплицированы и дополнительно 2 новых протокола. Чтобы исследовать, как корковая возбудимость изменяется в зависимости от протокола, MEP будут записаны с использованием ЭМГ на мышце руки, противоположной стимулируемой коре. Базовые MEP будут получены до лечения, за которым следует один из четырех протоколов тета-всплеска или фиктивное лечение. Протоколы тета-всплеска должны вводиться каждому участнику в рандомизированном порядке. После введения тета-всплеска 20 MEP будут собраны через 0, 10, 20, 30, 40, 50 и 60 минут.

Конкретная цель 1: Определить долговременное потенцирование (LTP) и долговременную депрессию (LTD) влияние четырех различных протоколов стимуляции тета-всплеска на возбудимость моторной коры.