Фокусированный ультразвук Нейромодуляция миндалевидного тела

Аффективные расстройства в широком смысле, включая диагнозы большой депрессии, биполярного расстройства, тревожных расстройств и посттравматического стрессового расстройства, составляют большую часть диагнозов психического здоровья во всем мире и представляют собой огромную проблему общественного здравоохранения. Все эти диагнозы характеризуются общим нарушением аффекта и эмоций, в первую очередь преувеличенными и длительными состояниями негативного аффекта (например, грусти, страха, беспокойства и гнева), вызванными реакцией на эмоционально-провокационные стимулы (например, стрессовая жизненная ситуация, предполагаемая угроза в окружающей среде и т. д.). Кстати, все эти диагнозы одинаково характеризуются общей гиперактивностью обработки эмоций в подкорковой лимбической структуре мозга, лежащей в основе обнаружения существенных стимулов окружающей среды — миндалевидном теле. Считается, что эта общая гиперреактивность миндалевидного тела при аффективных расстройствах лежит в основе распространенного фенотипа преувеличенной эмоциональной реактивности, согласующегося с недавними представлениями о психических заболеваниях как отражающих крайности функционирования в трансдиагностических аспектах нормальных биоповеденческих процессов мозга, т.е. , которые идентифицируют миндалевидное тело как ключевой медиатор всех субдоменов систем мозга с отрицательной валентностью. Таким образом, миндалевидное тело остается одной из наиболее многообещающих мишеней нейромодулирующей терапии аффективных расстройств.

Хотя для лечения аффективных расстройств были разработаны эффективные психотерапевтические и фармакологические вмешательства, значительное число людей не реагируют на такие вмешательства первой линии. Эта неадекватность привела к разработке нейромодуляторной терапии аффективных расстройств, включая транскраниальную электрическую (ТЭС) и транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС), которые, как полагают, оказывают косвенное терапевтическое воздействие на подкорковые лимбические и вентральные префронтальные структуры мозга через корковые пути, доступные инвазивная модуляция. Однако стимуляция TES/TMS критически ограничена тем фактом, что глубина очага может достигать лишь нескольких сантиметров за пределами черепа, тем самым ограничивая фокус нейромодуляции поверхностными областями коры. Исследователи предполагают, что неспособность напрямую и неинвазивно фокально модулировать миндалевидное тело, ключевой локус патофизиологии аффективных расстройств, является критическим препятствием для максимизации эффективности нейромодулирующих вмешательств у людей.

Недавние достижения в модуляции мозга определили транскраниальную низкоинтенсивную сфокусированную ультразвуковую пульсацию (LIFUP) как новую методологию обратимого усиления функции мозга. LIFUP включает в себя введение высокочастотных звуковых волн в мозг с помощью ряда преобразователей, расположенных сбоку от головы. Эта процедура безопасна и неинвазивна и демонстрирует большой потенциал для развития в качестве нейромодулирующего вмешательства в будущем. Важно отметить, что ультразвук продемонстрировал как на животных, так и на людях способность к обратимому повышению или понижению функции мозга во временных масштабах от секунд до часов.

Важно отметить, что LIFUP имеет несколько ключевых преимуществ по сравнению с существующими неинвазивными нейромодулирующими вмешательствами. Во-первых, он одновременно и фокальный, и совместимый с глубиной, что позволяет напрямую неинвазивно стимулировать глубокие подкорковые структуры мозга, например, миндалевидное тело. Во-вторых, он по своей сути совместим с функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ), золотым стандартом методологии неинвазивного картирования головного мозга у людей, в отличие от вмешательств TES/TMS, которые представляют серьезные риски для развертывания в MR-среде. Это позволяет отслеживать и количественно оценивать модулирующий эффект LIFUP в режиме реального времени, тем самым обеспечивая существенный прогресс в нацеливании стимуляции и оценке вовлечения цели. Однако, поскольку эта технология является очень новой, в настоящее время мало что известно о ее полезности в качестве инструмента вмешательства. Исследователи будут использовать новое устройство LIFUP, которое способно напрямую и неинвазивно модулировать функцию глубоких подкорковых структур, таких как миндалевидное тело.

В этом исследовании исследователи проверят, как нейромодуляция LIFUP миндалевидного тела влияет на функцию миндалины, как это отличается у людей с аффективным расстройством и нацелены ли повторяющиеся LIFUP на миндалину (5 дней в неделю в течение 3 недель, всего 15 сеансов). демонстрирует какой-либо терапевтический эффект в отношении симптомов аффективного расстройства и то, как такой терапевтический эффект может быть связан с изменениями, наблюдаемыми в функции мозга.