探索背外侧前额叶皮层和中央执行网络以改善抑郁症的神经调节

迫切需要更有效的抑郁症治疗方法，目前有 20% 的美国人在我们有生之年受到抑郁症的影响。 脑刺激治疗，包括重复经颅磁刺激 (rTMS)，代表了通过直接针对和纠正特定功能失调的大脑网络的创新方法的前沿。 重度抑郁症的核心功能失调网络是额顶叶中央执行网络 (CEN)，这是一个对决策制定和认知控制至关重要的网络。 CEN 包括背外侧前额叶皮层 (dlPFC)，这是 FDA 批准的 rTMS 治疗抑郁症的目标。 dlPFC 的 rTMS 被认为可以通过调节局部 dlPFC 兴奋性和增强下游 CEN 连接来改善抑郁症。 然而，我们严重缺乏探索 CEN 和研究这种潜在机制的能力，这可能导致次优的 rTMS 缓解率 (20-40%)。 我们假设 CEN 连通性在抑郁症中减弱，并且可以通过个性化定位进行最大程度的调节。

为了检验这一假设，在 50 名抑郁症患者的单一 rTMS“剂量”、前瞻性、随机、双盲、交叉设计中，我们将前瞻性地比较单次 dlPFC 后 CEN 调制的强度、持续时间和特异性经颅磁刺激。 这些参与者年龄在 18-65 岁之间，需要通过 DSM5 结构化临床访谈 (SCID-I62) 评估的当前重度抑郁症诊断，PHQ9>10。 排除标准包括 MRI 的禁忌症（例如 植入金属）、头部外伤伴意识丧失史、癫痫发作史、神经系统或不受控制的内科疾病、活性药物滥用史、过去一年的自杀未遂史、精神病或双相情感障碍、ECT 或 rTMS 失败的既往史以及可显着降低癫痫发作阈值的药物（例如安非他酮、氯氮平）。

诊断会议之后，参与者将进行 30 分钟的 MRI 会议以记录大脑结构数据。 对于以下会话，dlPFC 将针对每个会话使用不同的方法，并且 10Hz dlPFC rTMS 将在 (a) 个性化 CEN 目标、(b) 结构 MRI、(c) 标准头皮目标的指导下应用。 对于每种情况，将执行标准参数（10Hz、5s 开启、10s 关闭、3,000 总脉冲、15 分钟持续时间）的单次 rTMS，并使用前/后 dlPFC 刺激的顶叶 TMS 量化 CEN 连通性的变化-诱发电位（TEP）。 dlPFC 将使用三种方法针对 rTMS：(a) MRI 引导使用 TEP 进行个体 CEN 优化，(b) 单独 MRI 引导，以及 (c) 标准头皮靶向（Beam F3 方法 99）。 此外，将应用第四次假 rTMS 来控制脱靶效应。 我们假设虽然每个活跃的 rTMS 方法（条件 a-c）都会抑制 CEN 中 TEP 的 p30，但使用单个 TEP 优化 CEN 定位（条件 a）将在最长持续时间内引起 CEN 中最强和最具体的变化。 我们的主要成果将是直接在 rTMS 之后进行的顶叶 p30 CEN 调制。 次要结果将评估 rTMS 期间以及 rTMS 后 15 分钟和 30 分钟 CEN 顶叶节点的顶叶 p30 变化（量化每个刺激序列中最后一个脉冲后的 p30）。 我们还将使用标准连续性能任务和使用 N-back 任务评估 rTMS 前/后 rTMS 注意力行为变化，这两者都与 CEN 和抑郁症有关 100,101。 rTMS 会话将对操作员、参与者和统计学家进行三重盲法。 rTMS 会话将至少间隔两天，以消除超过 24 小时的潜在持久影响，并且 rTMS 会话顺序将随机化和平衡以减少任何潜在的偏差。

这项研究的结果将为比较使用这种个性化靶向方法与标准 rTMS 的 rTMS 治疗结果的临床试验提供基础。