Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Индивидуализированное лечение депрессии rTMS с использованием метода таргетинга на основе фМРТ

Published: August 2, 2021 doi: 10.3791/62687
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1
1Affiliated Brain Hospital of Guangzhou Medical University

Summary

Настоящий протокол описывает применение повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции (rTMS), где субрегион дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) с сильнейшей функциональной антикорреляцией с субгенуальной передней поясной корой (sgACC) был расположен в качестве цели стимуляции с помощью системы нейронавигации на основе фМРТ.

Abstract

Для достижения большей клинической эффективности ожидается революция в лечении большого депрессивного расстройства (MDD). Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция (rTMS) является неинвазивной и безопасной техникой нейромодуляции, которая немедленно изменяет активность мозга. Несмотря на его широкое применение в лечении MDD, ответ на лечение остается различным среди людей, что может быть связано с неточным позиционированием цели стимуляции. Наше исследование направлено на изучение того, улучшает ли функциональное позиционирование с помощью магнитно-резонансной томографии (фМРТ) эффективность rTMS в лечении депрессии. Мы намерены выявить и стимулировать субрегион дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) в MDD с наиболее сильной антикоррелиляцией с подродовой передней поясной корой (sgACC), а также провести сравнительное исследование этого нового метода и традиционного правила 5 см. Для достижения более точной стимуляции оба метода применялись под руководством системы нейронавигации. Мы ожидали, что лечение ТМС с индивидуальным позиционированием, основанным на функциональной связности состояния покоя, может показать лучшую клиническую эффективность, чем метод 5 см.

Introduction

Большое депрессивное расстройство (MDD) характеризуется значительной и стойкой депрессией, и в более тяжелых случаях пациенты могут столкнуться с галлюцинациями и / или бредом 1,2. По сравнению с общей популяцией, риск самоубийства среди пациентов с БДД примерно в 20 раз выше3. В то время как лекарства в настоящее время являются наиболее используемым методом лечения MDD, 30% - 50% пациентов не имеют адекватного ответа на антидепрессанты4. Для респондентов улучшение симптомов имеет тенденцию появляться после относительно длительного латентного периода и сопровождается побочными эффектами. Психотерапия, хотя и эффективна для некоторых пациентов, является дорогостоящей и трудоемкой. Поэтому срочно требуется более безопасное и эффективное лечение MDD.

Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция (rTMS) является неинвазивной и безопасной методикой и была одобрена для лечения различных психических расстройств 5,6,7. Хотя его терапевтический механизм остается неясным, предполагалось, что rTMS работает, регулируя активность стимулируемых областей мозга и нейронную пластичность 8,9,10, тем самым нормализуя специфические функциональные сети 10,11,12. rTMS также вызывает сетевой эффект, который вызывает изменения в удаленных областях мозга через пути соединения, что приводит к усиленномутерапевтическому эффекту 13. Хотя rTMS изменяет активность мозга немедленно и надежно, его частота ответа при лечении MDD составляет всего около 18% 14. Основной причиной может быть неточное расположение мишеней стимуляции15.

Подродовая передняя поясная кора (sgACC) в основном отвечает за эмоциональную обработку и играет роль в регулировании реакции на стрессовые события, эмоциональной реакции на внутренние и внешние раздражители и эмоциональной экспрессии 16,17,18. Этот субрегион АКК имеет значительную структурную и функциональную связь с корой головного мозга и лимбической системой19,20. Интересно, что исследования показали, что постстимуляционная активность этой области тесно связана с клинической эффективностью ТМС. Например, кровоток sgACC уменьшался после курса ТМС, направленного на правую дорсолатеральную префронтальную кору (DLPFC), что было связано с облегчением депрессивных симптомов21. Vink et al.8 обнаружили, что стимуляция, направленная на DLPFC, распространялась на sgACC, и предположили, что активность sgACC может быть биомаркером ответа на лечение ТМС. Согласно предыдущим исследованиям, Фокс и его коллеги22 предположили, что нацеливание на субрегион DLPFC, который демонстрирует самую сильную функциональную антисвязь с sgACC (координата MNI: 6, 16, -10), усиливает антидепрессивный эффект. Здесь мы демонстрируем протокол исследования, направленный на изучение этой гипотезы.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Сообщите всем участникам об исследовании и попросите их подписать форму информированного согласия до начала исследования. Настоящий протокол был одобрен Комитетом по этике исследований Аффилированной мозговой больницы Медицинского университета Гуанчжоу.

ПРИМЕЧАНИЕ: В этом двойном слепом исследовании пациенты с депрессией были случайным образом разделены на две группы. В экспериментальной группе мишени стимуляции определяются методом индивидуализированного местоположения на основе DLPFC-sgACC (подробное описание см. в разделе 3.3). Цели контрольной группы получаются средним 5-сантиметровым методом (т.е. (-41, 16, 54))22.

1. Отбор участников

  1. Набирайте пациентов с диагнозом MDD, подтвержденным экспертом-психиатром.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Подтвердите диагноз стандартизированным MINI-International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.) 23 г. Общий балл по шкале оценки депрессии Монтгомери-Асберга (MADRS)24 должен быть не менее 22.
  2. Исключить пациентов, которые соответствуют критериям исключения: (1) серьезные физические заболевания, такие как злокачественная опухоль, острая сердечная недостаточность, полиорганная недостаточность или тяжелые неврологические состояния, включая, но не ограничиваясь эпилепсией, инсультом, энцефалитом, травмой головного мозга; (2) сопутствующая патология другого психического заболевания или расстройство, связанное с употреблением психоактивных веществ, в анамнезе; (3) наличие металлических имплантатов, особенно в мозге или сердце; 4) женщины в период беременности или лактации; (5) имели суицидальное поведение или попытку самоубийства в течение последних шести месяцев; и (6) диагноз биполярной депрессии или психотической депрессии.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Наберите не менее 36 субъектов для каждой группы для обеспечения статистической власти. Рекомендуется иметь сбалансированный демографический профиль между этими двумя группами.

2. Подготовка магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ТМС

  1. Получение изображений фМРТ с помощью 3T МРТ-сканера перед выполнением ТМС.
    1. Подтвердите, что пациент не имеет противопоказаний перед МРТ-сканированием. Проинструктируйте пациента стараться лежать неподвижно и ничего не думать во время сканирования.
    2. Проведите сканирование фМРТ в состоянии покоя (rs-fMRI) с использованием последовательности FFE-EPI со следующими параметрами: TR/TE = 2000/30 мс, FA = 90°, поле зрения = 220 x 220 x 256 мм3, матрица = 64 x 64, размер вокселя = 3,44 x 3,44 x 4 мм3, зазор = 0,6 мм, количество средних значений сигнала = 1, объемы = 240, количество срезов = 33.
    3. Проведите структурное МРТ-сканирование с использованием сагиттальной последовательности T1 взвешенного 3D-турбополя (T1W 3D TFE) со следующими параметрами: поле зрения = 256 x 256 мм2, TR/TE = 8,2/3,8 мс, матрица просмотра = 256 x 256, толщина среза = 1 мм.
  2. Задайте параметры TMS.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Протоколом ТМС в нашем исследовании является прерывистая тета-всплесковая стимуляция (iTBS). Ежедневный сеанс лечения включает в себя 60 циклов по 10 всплесков по 3 импульса при 50 Гц, доставляемых при 100% RMT в 2-х с поездах, с интервалом 8 с. Вся процедура состоит из 10 сеансов, проводимых в будние дни две недели подряд.

3. Лечение (рисунок 1)

  1. Проведите МРТ-сканирование и клиническую оценку симптомов и когнитивных функций за день до лечения.
  2. Назначают пациента случайным образом в одну из двух групп, после сканирования.
  3. Для экспериментальной группы определите субрегион DLPFC, который демонстрирует наиболее сильную функциональную антисвязь с sgACC. Для контрольной группы просто найдите цель в стандартном пространстве, используя метод средних 5 см, а затем преобразуйте ее в индивидуальные пространственные координаты.
    1. Предварительная обработка данных rs-fMRI
      1. Предварительная обработка данных rs-fMRI с помощью программного обеспечения для анализа МРТ: (a) удаление первых 10 томов; b) провести коррекцию времени среза; c) исправить движение головы; d) совместно регистрировать изображения EPI в изображенияХ T1; e) выполнять сегментацию; (f) выполнять нормализацию с использованием изображений T1; g) сглаживание нормализованных изображений с помощью 6-мм гауссовского ядра половинной ширины (FWHM); h) полосовой фильтр (0,01 - 0,08 Гц); и i) выполнять регрессию помех (эффекты движения головы, линейные тенденции, белое вещество, спинномозговая жидкость и глобальный средний ход времени).
    2. Функциональные возможности подключения (FC) sgACC
      1. Выберите sgACC (координаты MNI: 6, 16, −10; Фокс и др.) как интересующая область (ROI)25 с радиусом 10 мм.
      2. Удалите белое вещество и спинномозговую жидкость в ROI на основе Кортикального атласа Гарварда-Оксфорда (http://www.cma.mgh.harvard.edu/), используя порог вероятности серого вещества 0,25.
      3. Извлеките средний временной ход ROI.
      4. Чтобы создать карту FC, вычислите коэффициенты корреляции Пирсона между ROI (sgACC) и DLPFC в воксельной манере. Нормализуйте каждый коэффициент корреляции, используя преобразование Фишера r-to-z.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Маска DLPFC представляет собой комбинацию сфер радиуса 20 мм, центрированных вдоль левого полушария в BA9 (x = -36, y = 39, z = 43), BA46 (x = -44, y = 40, z = 29), 5-сантиметровой площадке подхода (x = -41, y = 16, z = 54) и сайте стимуляции средней группы F3 Beam (x = -39, y = 26, z = 49) 26.
      5. Согласно карте FC, определите пиковую координату в DLPFC, которая имеет наибольший коэффициент антикорреляции Пирсона с sgACC. Это субрегион DLPFC с самым сильным отрицательным FC с sgACC, который позже будет нацелен на лечение TMS для экспериментальной группы.
  4. Определите порог мотора покоя (RMT) для каждого субъекта и запишите горячую точку.
    1. Попросите пациента откинуться на спинку кресла и расслабиться, затем поместите два записывающих электрода на тенар правой руки и опорный электрод на костную часть запястья.
    2. Стимулируйте двигательную горячую точку с помощью 10 последовательных стимуляций с различной интенсивностью; тем временем фиксируйте время сокращения тенарных мышц.
    3. Определите минимальную интенсивность ТМС, при которой двигательный вызванный потенциал (MEP) ≥ 50 мкВ регистрируется не менее 5 раз. Определите его как РМТ пациента.
  5. Оцените тяжесть депрессии с помощью клинических шкал, как описано в разделе Сбор клинических данных.
  6. Выполняйте лечение ТМС два раза в день в течение 10 дней.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Для субъекта, который не получал лечение, как планировалось, выполняйте дополнительные стимуляции после окончания курса лечения по мере необходимости. Тем не менее, любой субъект, который пропускает лечение более четырех дней подряд, должен быть исключен.
    1. Создайте новую запись о пациенте.
      1. Выберите опцию Создать нового пациента. Введите идентификационный номер или имя пациента в текстовое поле.
    2. Наложение структурных изображений МРТ на навигационную систему.
      1. Выберите Импорт МРТ пациента, а затем импорт структурного изображения пациента и выберите тип изображения.
    3. Создайте индивидуальную модель головы и определите цель стимуляции.
      1. Нажмите кнопку Указать МРТ Фидуциалы.
      2. Поместите перекрестие на эти пятна на снимке МРТ: (1) Фидуциальные маркеры: наз, как левая, так и правая траги; (2) Маркеры AC-PC для Talairach: передняя комиссура, задняя комиссура, межполушарная точка; (3) Маркеры Талайраха: передняя точка, задняя точка, верхняя точка, нижняя точка, левая точка и правая точка.
        ПРИМЕЧАНИЕ: «Маркеры Талайраха» обозначают границы мозга.
      3. Нажмите Создать модель головы. Выберите «Ручная сегментация мозга» и отрегулируйте порог кожи головы, нижнего мозга и верхнего мозга.
      4. Щелкните Определить целевой объект , чтобы продолжить.
      5. Выберите целевую страницу маркера . Нажмите ... , чтобы ввести координату цели лечения, как определено на шаге 3.3, а затем нажмите кнопку Перейти к. Нажмите добавить маркер , чтобы присвоить точке имя.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Координаты контрольной группы будут (-41, 16, 54).
    4. Калибровка катушки
      1. Нажмите Перейти к нейронавигации. В текстовом поле выберите правильный тип инструментов, которые будут использоваться в обработке. Убедитесь, что все справочные инструменты находятся в поле зрения инфракрасной камеры.
      2. Нажмите Проверить катушку. Нанесите наконечник указателя на отмеченную точку катушки. Нажмите Validate (или зеленую кнопку на пульте дистанционного управления), когда индикатор каждого инструмента станет зеленым.
    5. Выберите пациента и цель.
      1. Выберите имя или идентификатор пациента на странице Выбор пациента . Щелкните Выбрать целевые объекты на следующей странице.
      2. Выберите Чтение маркеров целевого объекта , чтобы просмотреть файл целевых объектов. Импортируйте файл и выберите целевой объект, как показано на шаге 3.6.3.5.
    6. Определите систему координат.
      1. Щелкните Определить систему координат. Наденьте на пациента оголовье с эталонным инструментом. Убедитесь, что трекер катушки и эталонный инструмент находятся в поле зрения навигационной системы.
      2. Поместите наконечник указателя на нос и обе траги по очереди. Нажимайте зеленую кнопку на пульте дистанционного управления каждый раз, когда индикатор маркера становится зеленым.
    7. Генерация формы головы
      1. Непрерывно перемещайте наконечник указателя по верхней части головы. Нажмите кнопку на пульте дистанционного управления (или Fit), чтобы продолжить.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Можно нажать паузу , чтобы остановить процесс, и возобновить, нажав кнопку Пуск еще раз, как только указатель будет правильно установлен.
    8. Нейронавигация и стимуляция
      1. Нажмите Нейронавигация. На странице Активная катушка установите интенсивность стимуляции на 100% RMT. Выберите «Стимулировать» на целевых объектах , чтобы увидеть цель на модели головы в Интернете.
      2. Когда катушка совпадает с целевым перекрестием, то есть когда текст индикатора становится зеленым, стимулируйте.
    9. Подготовьте и начните лечение с шага 3.6.4 непосредственно, если запись пациента была создана ранее.
  7. Проведите последующие оценки на 1-й день, 28-й день и 56-й день после всего курса лечения.

4. Сбор данных клиники (рисунок 1b)

  1. Выполняйте клинические оценки с использованием MADRS24, Шкалы оценки депрессии Гамильтона (HAMD)27, Инвентаризации депрессии Бека-II (BDI-II)28, Шкалы тревоги Гамильтона (HAMA)29, Клинического глобального впечатления (CGI)30 и Когнитивной батареи консенсуса MATRICS (MCCB)31,32.
    ПРИМЕЧАНИЕ: ДЛЯ скрининга используются MINI и MADRS. Все вышеперечисленные шкалы применяются для клинической оценки до и после лечения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Анализ FC с точки зрения ROI должен показать, что sgACC значительно антикоррелирует с DLPFC, в котором самая сильная отрицательная корреляция является выбранной целью стимулирования. В корреляционном анализе33 следует найти значимую антикорреляцию между функциональной связностью sgACC-DLPFC и ответом на лечение.

Текущий протокол основан на инновационном методе таргетинга TMS, который не применялся в предыдущих исследованиях. Здесь мы представляем результаты исследования ТМС под руководством фМРТ, в котором применялся традиционный 5-сантиметровый метод. В этомисследовании 34 был предложен новый протокол лечения, Стэнфордская ускоренная интеллектуальная нейромодуляционная терапия (SAINT), режим iTBS с высокой дозой с нацеливанием под руководством фМРТ. Частота ответа (показатель MADRS был на 50% ниже исходного уровня) среди 23 пациентов с MDD составила 90,48%. 19 из 22 участников (86,4%) соответствовали критериям ремиссии в анализе намерениялечить 34. Два участника выбыли из-за терапевтической непереносимости и высокого двигательного порога. В таблице 1 представлены оценки клинических оценок после лечения ТМС. Поэтому мы предполагаем, что лечебная база ТМС на ФК может обеспечить замечательную эффективность.

Figure 1
Рисунок 1. Схема лечения. а) процесс приобретения стимулирующих мишеней и лечение. Подробное описание получения целевых координат для экспериментальной группы см. в 3.3. Целевая координата для контрольной группы определяется как (-41, 16, 54). b) временные точки МРТ-сканирования и клинической оценки. Клинические данные были собраны о скрининге, исходном уровне (т.е. до лечения), а также дне 1, дне 28 и дне 56 после лечения. МРТ-сканирование проводилось только на исходном уровне.
* Оцените пациентов с M.I.N.I.23 и MADRS24.
** Оценивайте пациентов по всем шкалам, упомянутым в Шаге 4. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Пост-СЕНТ Один месяц после SAINT
Измерять Значить СД N Ответ(%) N Ремиссия (%) N Значить СД N Ответ(%) N Ремиссия (%) N
МАДРС 5 6.37 21 90.48 21 90.48 21 10.95 11.76 20 70 20 60 20
ХАМ-Д, 17 шт. 4.29 4.43 21 90.48 21 80.95 21 8.05 8.31 20 75 20 65 20
HAM-D, 6 шт. 2.24 3.1 21 85.71 21 85.71 21 4.4 4.72 20 75 20 70 20
БДИ-II (N=18) 4.47 5.76 15 100 12 93.33 15 12.25 13.06 16 57.14 14 62.5 16
Суицидальные мысли
C-SSRS[b] 0 0 18 100 14 100 18 0 0 19 100 14 100 19
ХАМ-Д, пункт 3 0.05 0.22 21 100 19 95.24 21 0.1 0.31 20 100 18 90 20
МАДРС, пункт 10 0.1 0.44 21 95.24 21 95.24 21 0.35 0.75 20 90 20 80 20

Таблица 1. Оценка клинической оценки сразу после и через 1 месяц после Стэнфордской ускоренной интеллектуальной нейромодуляционной терапии (SAINT) для резистентной к лечению депрессии[a] 34

[a] Реакция на лечение была определена как снижение общего балла MADRS на ≥ 50%; ремиссия была определена как оценка < 8 баллов для 17-элементного HAM-D, < 5 для 6-элементного HAM-D, < 11 для MADRS, < 13 для BDI-II и ноль для C-SSRS.
[b] Подшкала суицидальных мыслей.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

sgACC отвечает за эмоциональную обработку и играет важную роль в регуляции стресса 16,17,18. Исследование показывает, что нацеливание на субрегион DLPFC, который демонстрирует самую сильную функциональную антисвязность с sgACC (6, 16, -10), может усилить антидепрессивный эффект25. Поэтому точное определение местоположения этой цели является критическим шагом этого протокола. Перед стимуляцией границы головного мозга должны быть точно обозначены с помощью нейронавигации, а голова должна быть тщательно зарегистрирована, чтобы обеспечить точность модели головы. Кроме того, обратите внимание, что правило 5 см обычно стимулирует очень задние области лобного мозга, в то время как наш протокол таргетирования sgACC-DLPFC обычно приводит к очень передней области35,36. Таким образом, дифференциальная клиническая эффективность среди методов таргетирования может быть связана с ориентацией. Наш метод должен быть тщательно оценен путем сравнения с другими подходами, которые определяют цель стимуляции на основе других функциональных связей.

Наш протокол имеет некоторые ограничения. Прежде всего, sgACC расположен вблизи сфеноидального синуса, что вызывает сильную потерю сигнала из-за неравномерности магнитных полей37. Кроме того, точность нейронавигации во многом зависит от качества снимков МРТ, что может привести к неточной стимуляции целей. Улучшение отношения сигнал/шум МРТ или лучшая замена sgACC может помочь решить эту проблему. Другим ограничением являются трудоемкие процедуры, которые потенциально влияют на соблюдение пациентами режима лечения, поскольку подготовка, такая как создание модели головы, занимает много времени, не говоря уже о всем курсе лечения, который длится около двух недель.

Несмотря на эти ограничения, этот метод имеет свою силу. Несмотря на то, что правило 5 см широко применяется в клинических условиях, оно упускает из виду индивидуальные различия по анатомическим особенностям, что считается важной причиной гетерогенной эффективности ТМС38. Система нейронавигации моделирует голову индивидуально, ссылаясь на структурные изображения МРТ, тем самым повышая точность позиционирования катушки. Исследования доказали, что нейронавигированная ТМС-терапия более эффективна, чем традиционное лечение с использованием 5-сантиметрового метода таргетирования38, Кроме того, оператор может регулировать катушку в режиме реального времени под руководством системы39,40.

Традиционная ТМС-терапия нацелена на DLPFC в целом. В этом протоколе в качестве целевого объекта был выбран субрегион DLPFC с самой сильной отрицательной связью с sgACC. Baeken et al.41 обнаружили, что sgACC связан с суицидальными мыслями и безнадежностью. Пациенты с депрессией резистентности к лечению демонстрируют более сильный FC между sgACC и правой боковой лобно-височной корой, что может быть связано с рефрактерным состоянием пациента42. Кроме того, сильная связь между sgACC и DLPFC была обнаружена у пациентов с MDD43, а отрицательный FC между sgACC и сетью режима по умолчанию (DMN) коррелировал с клиническим улучшением. Поэтому мы предполагаем, что связность sgACC тесно связана с терапевтическим эффектом TMS, и что стимуляция определенной области DLPFC может изменить его FC с sgACC, что может повысить эффективность лечения25,44.

Таким образом, настоящий протокол TMS работает в рамках системы нейронавигации с помощью МРТ и нацелен на субрегион DLPFC, который демонстрирует самую сильную отрицательную функциональную связь с sgACC. Хотя ни в одном из предыдущих исследований этот метод таргетинга не применялся, он может помочь повысить точность позиционирования и, возможно, улучшить реакцию на лечение.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

У авторов нет раскрытия информации, о которой можно было бы сообщить.

Acknowledgments

Исследование финансировалось проектом China Postdoctoral Science Foundation (2019M652854) и Фондом естественных наук гуандуна, Китай (грант No 2020A1515010077).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3T Philips Achieva MRI scanner Philips
Harvard/Oxford cortical template http://www.cma.mgh.harva rd.edu/
MATLAB MathWorks
SPM12 http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm
The Visor2 system ANT Neuro The Visor2 software, the optical tracking system, tracking tools and calibration board are part of the visor2 system.
TMS device Magstim, Carmarthenshire, UK

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Schramm, E., Klein, D. N., Elsaesser, M., Furukawa, T. A., Domschke, K. Review of dysthymia and persistent depressive disorder: History, correlates, and clinical implications. Lancet Psychiatry. 7 (9), 801-812 (2020).
  2. Knight, M. J., Baune, B. T. Cognitive dysfunction in major depressive disorder. Current Opinion in Psychiatry. 31 (1), 26-31 (2018).
  3. Otte, C., et al. Major depressive disorder. Nature Reviews Disease Primers. 2 (1), 1-20 (2016).
  4. Rafeyan, R., Papakostas, G. I., Jackson, W. C., Trivedi, M. H. Inadequate response to treatment in major depressive disorder: Augmentation and adjunctive strategies. Journal of Clinical Psychiatry. 81 (3), (2020).
  5. Zhang, J. J., Fong, K. N., Ouyang, R. g, Siu, A. M., Kranz, G. S. J. A. Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on craving and substance consumption in patients with substance dependence: A systematic review and meta-analysis. Addiction. 114 (12), 2137-2149 (2019).
  6. Enokibara, M., Trevizol, A., Shiozawa, P., Cordeiro, Q. Establishing an effective TMS protocol for craving in substance addiction: Is it possible. American Journal on Addictions. 25 (1), 28-30 (2016).
  7. Diana, M., et al. Rehabilitating the addicted brain with transcranial magnetic stimulation. Nature Reviews Neuroscience. 18 (11), 685 (2017).
  8. Vink, J. J. T., et al. A novel concurrent TMS-fMRI method to reveal propagation patterns of prefrontal magnetic brain stimulation. Human Brain Mapping. 39 (11), 4580-4592 (2018).
  9. Baeken, C., De Raedt, R. Neurobiological mechanisms of repetitive transcranial magnetic stimulation on the underlying neurocircuitry in unipolar depression. Dialogues in Clinical Neuroscience. 13 (1), 139-145 (2011).
  10. Tik, M., et al. Towards understanding rTMS mechanism of action: Stimulation of the DLPFC causes network-specific increase in functional connectivity. Neuroimage. 162, 289-296 (2017).
  11. Castrén, E. Neuronal network plasticity and recovery from depression. JAMA Psychiatry. 70 (9), 983-989 (2013).
  12. Cantone, M., et al. Cortical plasticity in depression. ASN Neuro. 9 (3), 1759091417711512 (2017).
  13. Valero-Cabré, A., Amengual, J. L., Stengel, C., Pascual-Leone, A., Coubard, O. A. Transcranial magnetic stimulation: A comprehensive review of fundamental principles and novel insights. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 83, 381-404 (2017).
  14. Luber, B. M., et al. Using neuroimaging to individualize TMS treatment for depression: Toward a new paradigm for imaging-guided intervention. Neuroimage. 151, 65-71 (2017).
  15. Wassermann, E. M., Zimmermann, T. J. P. Transcranial magnetic brain stimulation: Therapeutic promises and scientific gaps. Pharmacology & Therapeutics. 133 (1), 98-107 (2012).
  16. Kim, H., et al. Hypometabolism and altered metabolic connectivity in patients with internet gaming disorder and alcohol use disorder. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 95, 109680 (2019).
  17. Kim, J. Y., et al. The correlation between the frontostriatal network and impulsivity in internet gaming disorder. Scientific Reports. 9 (1), 1191 (2019).
  18. Wang, Y., et al. Impaired decision-making and impulse control in Internet gaming addicts: evidence from the comparison with recreational Internet game users. Addiction Biology. 22 (6), 1610-1621 (2017).
  19. Mayberg, H. S. Limbic-cortical dysregulation: A proposed model of depression. Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences. 9 (3), 471-481 (1997).
  20. Rolls, E. T. The cingulate cortex and limbic systems for emotion, action, and memory. Brain Structure and Function. 224 (9), 3001-3018 (2019).
  21. Philip, N. S., et al. Network mechanisms of clinical response to transcranial magnetic stimulation in posttraumatic stress disorder and major depressive disorder. Biological Psychiatry. 83 (3), 263-272 (2018).
  22. Fox, M. D., Buckner, R. L., White, M. P., Greicius, M. D., Pascual-Leone, A. Efficacy of transcranial magnetic stimulation targets for depression is related to intrinsic functional connectivity with the subgenual cingulate. Biological Psychiatry. 72 (7), 595-603 (2012).
  23. Sheehan, D. V., et al. The Mini-International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.): The development and validation of a structured diagnostic psychiatric interview for DSM-IV and ICD-10. Journal of Clinical Psychiatry. 59, Suppl 20 22-33 (1998).
  24. Montgomery, S. A., Asberg, M. A new depression scale designed to be sensitive to change. British Journal of Psychiatry. 134, 382-389 (1979).
  25. Fox, M. D., Buckner, R. L., White, M. P., Greicius, M. D., Pascual-Leone, A. J. B. p Efficacy of transcranial magnetic stimulation targets for depression is related to intrinsic functional connectivity with the subgenual cingulate. Biological Psychiatry. 72 (7), 595-603 (2012).
  26. Cash, R. F. H., et al. Personalized connectivity-guided DLPFC-TMS for depression: Advancing computational feasibility, precision and reproducibility. Human Brain Mapping. , (2021).
  27. Hamilton, M. A rating scale for depression. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 23 (1), 56-62 (1960).
  28. Beck, A. T., Steer, R. A., Brown, G. K. Manual for the Beck depression inventory-II. , TX Psychol. Corp. San Antonio. 1-82 (1996).
  29. Hamilton, M. The assessment of anxiety states by rating. British Journal of Medical Psychology. 32 (1), 50-55 (1959).
  30. Guy, W. ECDEU assessment manual for psychopharmacology, revised. U.S. Dept. of Health, Education, and Welfare, Public Health Service, Alcohol, Drug Abuse, and Mental Health Administration, National Institute of Mental Health, Psychopharmacology Research Branch, Division of Extramural Research Programs. , (1976).
  31. Kern, R. S., et al. The MATRICS consensus cognitive battery, part 2: Co-norming and standardization. American Journal of Psychiatry. 165 (2), 214-220 (2008).
  32. Nuechterlein, K. H., et al. The MATRICS consensus cognitive battery, part 1: Test selection, reliability, and validity. American Journal of Psychiatry. 165 (2), 203-213 (2008).
  33. Jing, Y., et al. Pregenual or subgenual anterior cingulate cortex as potential effective region for brain stimulation of depression. Brain and Behavior. 10 (4), 01591 (2020).
  34. Cole, E. J., et al. Stanford accelerated intelligent neuromodulation therapy for treatment-resistant depression. American Journal of Psychiatry. 177 (8), 716-726 (2020).
  35. Cash, R. F. H., et al. Subgenual functional connectivity predicts antidepressant treatment response to transcranial magnetic stimulation: Independent validation and evaluation of personalization. Biological Psychiatry. 86 (2), 5-7 (2019).
  36. Ge, R., Downar, J., Blumberger, D. M., Daskalakis, Z. J., Vila-Rodriguez, F. Functional connectivity of the anterior cingulate cortex predicts treatment outcome for rTMS in treatment-resistant depression at 3-month follow-up. Brain Stimulation. 13 (1), 206-214 (2020).
  37. Ojemann, J. G., et al. Anatomic localization and quantitative analysis of gradient refocused echo-planar fMRI susceptibility artifacts. Neuroimage. 6 (3), 156-167 (1997).
  38. Schonfeldt-Lecuona, C., et al. The value of neuronavigated rTMS for the treatment of depression. Clinical Neurophysiology. 40 (1), 37-43 (2010).
  39. Krieg, S. M., et al. Protocol for motor and language mapping by navigated TMS in patients and healthy volunteers; workshop report. Acta Neurochir (Wien). 159 (7), 1187-1195 (2017).
  40. Haddad, A. F., Young, J. S., Berger, M. S., Tarapore, P. E. Preoperative applications of navigated transcranial magnetic stimulation. Frontiers in Neurology. 11, 628903 (2020).
  41. Baeken, C., Duprat, R., Wu, G. R., De Raedt, R., van Heeringen, K. Subgenual anterior cingulate-medial orbitofrontal functional connectivity in medication-resistant major depression: A neurobiological marker for accelerated intermittent theta burst stimulation treatment. Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging. 2 (7), 556-565 (2017).
  42. Wu, G. R., De Raedt, R., Van Schuerbeek, P., Baeken, C. Opposite subgenual cingulate cortical functional connectivity and metabolic activity patterns in refractory melancholic major depression. Brain Imaging and Behavior. 14 (2), 426-435 (2020).
  43. Salomons, T. V., et al. Resting-state cortico-thalamic-striatal connectivity predicts response to dorsomedial prefrontal rTMS in major depressive disorder. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 488-498 (2014).
  44. Iseger, T. A., van Bueren, N. E. R., Kenemans, J. L., Gevirtz, R., Arns, M. A frontal-vagal network theory for major depressive disorder: Implications for optimizing neuromodulation techniques. Brain Stimulation. 13 (1), 1-9 (2020).

Tags

Поведение выпуск 174
Индивидуализированное лечение депрессии rTMS с использованием метода таргетинга на основе фМРТ
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Luo, X., Hu, Y., Wang, R., Zhang,… More

Luo, X., Hu, Y., Wang, R., Zhang, M., Zhong, X., Zhang, B. Individualized rTMS Treatment for Depression using an fMRI-Based Targeting Method. J. Vis. Exp. (174), e62687, doi:10.3791/62687 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter