抑郁症的闭环优化 rTMS

将近 50% 的美国人在其一生中会遭受精神疾病的困扰。 脑刺激治疗，包括重复经颅磁刺激 (rTMS)，越来越多地用于使这些疾病中功能失调的脑回路正常化。 从机制上讲，rTMS 被认为通过改变神经元的突触强度（称为大脑可塑性）来发挥作用。 尽管针对的疾病种类繁多且患者之间存在显着异质性，但 rTMS 目前的应用方式是放之四海而皆准（无需对刺激模式进行任何个体优化）和开环（刺激模式的固定时间表，在 rTMS 期间没有测量或调整）。 我们相信，目前 <50% 的 rTMS 对抑郁症的反应率可以通过个性化的大脑刺激来提高，从而增强目标参与度并最大限度地提高可塑性。 要个性化大脑刺激，必须 (1) 实时测量和监测大脑变化； (2) 确定诱导大脑变化的最佳刺激模式； (3) 开发适应性治疗，以随着时间的推移在个体患者特定水平上推动所需的变化。 这种大脑刺激的个性化将增加我们对大脑可塑性的机械理解，以提高对标准治疗无反应者的疗效。

我的研究计划的主要目标是 (1) 发现预测临床缓解进展的大脑生物标志物，以及 (2) 开发优化这些生物标志物并改善临床结果的闭环治疗算法。 我们将重点关注抑郁症，因为它是全世界残疾的主要原因，并且药物对近一半的患者无效或不能耐受。 利用我以前的工作，我们提出了个性化大脑刺激的三个发展阶段，使用 TMS 的单脉冲结合脑电图 (TMS-EEG) 生成可以轻松转化为临床的大脑状态的因果测量。 我最近发现的 TMS-EEG 抑郁症严重程度生物标志物在额顶叶网络 (FPN) 中执行 TMS 测试脉冲 (p30) 后 30 毫秒出现，该区域与抑郁症有关。 这种 p30 信号的抑制程度预测了 rTMS 治疗后抑郁症患者的临床结果。 此外，单次刺激足以在刺激期间和刺激后 30 分钟内抑制 p30。 这项工作表明可以实时监测 p30 抑制，并有可能支持经验性治疗优化。

这项研究的结果将为闭环 rTMS 与标准 rTMS 的双盲、随机临床试验提供基础。