QuitFast: Utvärdera transkraniell magnetisk stimulering som ett verktyg för att minska rökning direkt efter ett slutaförsök

Teorin om konkurrerande neurobehavioral beslutssystem (CNDS) hävdar att valet vid missbruk är ett resultat av en obalans mellan två beslutssystem (impulsiva och verkställande). Dessa beteendesystem är funktionellt kopplade till två diskreta frontal-striatala kretsar som reglerar limbisk och exekutiv kontroll. Modulering av dessa konkurrerande neurala kretsar (t.ex. antingen dämpning av det limbiska/impulsiva systemet eller förstärkning av det verkställande kontrollsystemet), kan göra rökare mindre sårbara för faktorer associerade med återfall. Den vetenskapliga utgångspunkten för den föreslagna forskningen är att direkt modulering av dessa neurala kretsar kommer att inducera förändringar i cigarettvärderingen och hjärnans reaktivitet på röksignaler.

Den relativa effektiviteten av att rikta in sig på det ena eller andra systemen är dock okänd. För att komma till rätta med denna lucka kommer utredarna att rikta in sig på de två komponenterna som härrör från CNDS.

Dessa två frontala-striatala neurala kretsar - den limbiska slingan (ventromedial prefrontal cortex (vmPFC)-ventral striatum) och den verkställande kontrollslingan (dorsolateral PFC (dlPFC)-dorsal striatum) kan stimuleras differentiellt av theta burst stimulation (TBS), en mönstrad form av transkraniell magnetisk stimulering (TMS). Kontinuerlig TBS (cTBS) resulterar i långvarig depression (LTD) av kortikal excitabilitet och intermittent TBS (iTBS) resulterar i potentiering (LTP). Nyligen genomförda studier av vår grupp har visat att LTD-liknande cTBS till vmPFC (Mål 1) dämpar hjärnaktiviteten i nucleus accumbens (Hanlon et al. 2015) och framträdande nätverk (2017). I en kollaborativ MUSC/VTCRI-studie minskade 5 dagars vmPFC cTBS värdet av cigaretter, preferensen för omedelbar tillfredsställelse och hjärnaktivitet framkallad av rökning. Alternativt har andra utredare visat att LTP-liknande stimulering av dlPFC (Aim 2) minskar cigarettsuget och cigarettanvändningen. Dessa studier stödjer de mål som specificeras av CNDS. Utredarna kommer att utvärdera den relativa effektiviteten av dessa två strategier som nya verktyg för att ändra rökrelaterade beteenden och dämpa hjärnans reaktivitet mot signaler i två dubbelblinda, skenkontrollerade neuroavbildningsstudier. Utredarnas långsiktiga vision är att TBS skulle användas som en akut intervention som gör det möjligt för individer att ta sig igenom den första veckan efter ett försök att sluta röka utan att återfalla, och övergång till mer hållbara mekanismer för beteendeförändring (t.ex. medicinering, kognitiv beteendeterapi) .

Mål 1 (Strategi 1): Modulering av det limbiska systemet som behandlingsmetod: vmPFC TBS. Cigarettrökare kommer att randomiseras för att få 10 dagars verklig TBS eller sken-TBS riktad till vmPFC. Intermittent kommer önskan att röka, cigarettvärde med hjälp av beteendemässig ekonomisk efterfrågan, preferens för omedelbar tillfredsställelse (fördröjningsrabatt) och cigarettsjälvadministration att bedömas. Hjärnaktivitet som framkallats av röksignaler kommer också att mätas när individer uppmanas att 'crave' (passivt limbiskt engagemang) kontra 'motstå' begäret (exekutivt engagemang). Utredarna antar att TBS kommer att: 1) minska de beteendemässiga rökningsåtgärderna som beskrivs ovan, vilket kommer att förklaras av en selektiv 2) minskning av det neurala svaret på signaler när individer "tillåter" sig själva att längta, och 3) upprätthålla dessa förändringar över en tillräckligt lång tid för att övervinna det första försöket att sluta (~7-14 dagar).

Mål 2 (Strategi 2): Modulering av det verkställande systemet som ett förhållningssätt till behandling: dlPFC iTBS. Mål 2 kommer att följa utformningen av mål 1. Procedurerna kommer att vara identiska, förutom TBS kommer att levereras till vänster dlPFC. Utredarna antar att TBS kommer att: 1) minska de beteendemässiga rökningsåtgärderna som beskrivs ovan, vilket kommer att förklaras av en selektiv 2) ökning av det neurala svaret på signaler när individer försöker "motstå" signalerna, och återigen 3) upprätthålla dessa förändringar under en liknande period som anges i mål 1.

Utforskande mål: Utvärdera baslinje frontal striatal anslutning och diskonteringsränta som faktorer för att förutsäga en individs sannolikhet att svara på strategi 1 kontra strategi 2. Utredarna kommer att testa hypoteserna att individer med ett högre förhållande av (vmPFC-striatal)/(dlPFC-striatal) ) anslutning kommer att vara mer sannolikt att ha en beteendeförändring efter strategi 1. Olika demografier (t.ex. kön, rökhistoria, socioekonomisk status, subkliniska depressiva symtom, self-efficacy och motivation att sluta kommer att utvärderas som förklarande variabler.

Resultaten av föreliggande mål kommer att lösa en kritisk lucka i utredarens kunskap om den relativa effekten av två lovande TMS-behandlingsstrategier. Dessa resultat kommer att direkt översättas till en större longitudinell studie som utvärderar ett mångsidigt tillvägagångssätt för att förbättra resultaten i traditionell farmakoterapi eller beteendebehandlingar.