重度抑郁症患者多日颅内记录的抑郁症状严重程度的网络动力学原理

背景：

重度抑郁症（MDD）是全球残疾的主要原因，具有较高的治疗耐药性。 这强烈说明需要提高我们对这种情况的原因和基本神经生物学的理解，以便我们可以开发出改进的治疗方法。 我们目前对MDD的理解非常有限。 但是，可用的证据表明分布式神经网络的功能障碍，这是与该疾病的病因和诊断异质性一致的观点。 虽然成像和脑电图（EEG）有助于确定MDD电路，但尚未就诊断生物标志物的识别达成共识。 此外，与症状严重程度有关的MDD电路的动力学尚不清楚。 是否存在定义MDD症状严重程度状态的电路神经特征以及使用直接电刺激修改这些电路的程度是对治疗进步至关重要的问题。

颅内EEG（IEEG）提供了一种有希望的高分辨率方法来研究网络基础知识并有助于阐明MDD的神经功能障碍。 我们首次有机会使用该技术研究MDD的电路，参加了参加个性化抗治疗抑郁症（Presidio）的临床反应性神经刺激的临床试验的患者。 在第1阶段，参与者在10天的10天内将参与者植入160个电极，以靶向慢性深脑刺激铅的脑部位置。 这个阶段提供了一个独特的机会，可以在多天的时间段内研究皮质和深脑结构的MDD电路原理。 当前的研究利用了这一机会。 这是对Presidio试验的辅助研究，我们将有机会执行一系列实验，以建立直接神经记录的MDD基础网络动态原理。

该项目是围绕主要概念组织的，即脑电路功能障碍反映在功能连通性和节奏的局部场活动的异常标志中。 总体目标是为抑郁症中电路功能的两个基本原理建立概念验证：i）电路特征与MDD症状严重程度有关，ii）ii）局灶性电刺激的扰动可以急性修改这些电路。 我们对本研究的理由是基于：1）初步工作，其中我们确定了一组连通性和活动特征，这些特征可预测癫痫患者的诊断合并抑郁症的诊断； 2）我们小组发表的工作发现，在癫痫患者中，有针对性的刺激急性改变了广泛网络的情绪和光谱能力； 3）该提案的试点数据，在该数据中，我们确定可以使用汉密尔顿抑郁量评级量表（HAMD6）的6个疑问版本来定义MDD症状严重性状态。 在没有癫痫病的情况下，癫痫群中确定的电路特征是否可以推广到MDD患者，以及这些神经特征随症状状态变化的方式 - 我们可以在该提案中解决的问题。 我们假设一组神经连通性和活动特征将在MDD中表征症状严重程度状态，这意味着它们有可能用作状态与特质MDD生物标志物的潜力，并且可以通过大脑刺激来急性地修饰电路特征，这表明其潜力是作为治疗靶标。

目标：

1. 目标1。生物标志物发展：特征与症状严重程度相关的网络连通性和活动的模式。 该目标的目的是建立概念验证，即电路特征与重大抑郁症（MDD）症状严重程度有关。 我们的工作假设是，杏仁核，海马，SGC，OFC和VC内部和整个频谱活动和连通性将捕获MDD症状严重程度的大部分差异。 该目标背后的理由是初步工作，这意味着MDD诊断生物标志物中的皮质脂质电路特征，我们的试验数据显示了可以预测症状状态的特征。
2. AIM 2。与电路扰动的急性变化：表征靶向电刺激的短暂（2-10分钟）周期的能力，以急性改变连通性和活性。 该目标的目的是建立概念验证，即有针对性的电刺激可以急性修改电路活性和连通性特征，表明其作为治疗靶标的潜力。 我们的工作假设是，MDD网络节点的图理论特性将区分其刺激后影响网络连通性和活动的能力。 理由是我们小组的工作，发现刺激了刺激性的网络上的频谱能力，并且淋巴结特性会在癫痫病中刺激对网络的预测效应。 具有高度超级的节点是具有高网络影响的枢纽，可以指示良好的治疗靶标。 相比之下，具有较高难过的节点表明该区域受其他区域刺激影响，并且可能在感知MDD的可修改神经特征中起作用。