ТМС – внутричерепные электроды

В последние несколько лет неинвазивные методы стимуляции мозга, такие как транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС), транскраниальная стимуляция током и периферическая мультимодальная стимуляция, нашли широкое клиническое применение. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — неинвазивный метод фокальной стимуляции головного мозга, использующий электромагнитную индукцию и не требующий хирургического вмешательства. Существует оптимизм в отношении того, что ТМС и другие формы NIBS произведут революцию в лечении неврологических и психических расстройств, о чем свидетельствует более 1000 клинических испытаний, зарегистрированных с использованием ТМС. Большая часть этого оптимизма проистекает из успешного использования ТМС для лечения депрессии. Несмотря на большое количество клинических испытаний с использованием NIBS, количество терапевтических показаний не изменилось, ограничиваясь большой депрессией и, в последнее время, обсессивно-компульсивным расстройством. Существуют фундаментальные вопросы об основных механизмах действия NIBS, которые будут иметь решающее значение для понимания, чтобы продвигать этот метод лечения. Здесь мы предлагаем уникальный совместный проект между неврологами и нейрохирургами, который откроет беспрецедентное окно в понимание того, как NIBS влияет на человеческий мозг. В частности, мы будем выполнять различные формы целевой ТМС у нейрохирургических пациентов с мониторингом внутричерепной электроэнцефалографии (иЭЭГ) для регистрации эффектов NIBS в реальном времени на локальные и удаленные области мозга с беспрецедентным сочетанием пространственного и временного разрешения по сравнению с другими исследованиями человека. ТМС может представлять наибольший риск для пациентов с внутричерепными электродами, и мы уже продемонстрировали безопасность этого подхода с использованием фантомного мозга на основе геля и получили результаты семи пациентов, демонстрирующие безопасность и предварительные результаты. В текущем предложении мы стремимся: 1) охарактеризовать реакцию NIBS на мозг человека, записанную с помощью iEEG между активными и фиктивными состояниями, и 2) связать отдаленные электрофизиологические ответы от NIBS с мерами связи мозга между оцениваемыми участками стимуляции и записи. МРТ с функциональной связью в состоянии покоя (rs-fcMRI). Это позволит нам оценить взаимосвязь между NIBS-вызванными ответами iEEG и силой функциональной связи с сайтом стимуляции в регрессионной модели. Для части исследования ТМС мы предполагаем, что 1) ТМС будет иметь фокальные эффекты, обнаруженные с помощью поверхностных электродов, лежащих под местом стимуляции, а также взаимодействие на уровне сети, обнаруженное на удаленных участках, 2) Повторяющаяся ТМС будет вызывать частотно-специфические эффекты, которые различаются между протоколы стимуляции с частотой 0,5 и 10 Гц, и 3) величина повторяющихся ответов иЭЭГ, вызванных ТМС, между электродами будет зависеть от силы rs-fcMRI между местами стимуляции и записи. Изучая электрофизиологические реакции ТМС с высокой пространственно-временной точностью у людей, это исследование даст новое механистическое представление о влиянии ТМС на целевое воздействие и свяжет эти результаты с уже широко используемыми методами визуализации. Более того, ТМС будет применяться клинически значимым образом, воздействуя на левую дорсолатеральную префронтальную кору в протоколе, используемом для лечения депрессии. Получение результатов для этих целей будет ключом к продвижению нашего понимания того, как ТМС и другие формы NIBS задействуют мозговые сети, которые можно использовать для рациональной разработки персонализированных терапевтических NIBS с визуальным контролем для депрессии и других расстройств.