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Behavior

fMRIベースのターゲティング法を用いたうつ病の個別化rTMS治療

Published: August 02, 2021
doi:
10.3791/62687
, , , , ,
1Affiliated Brain Hospital of Guangzhou Medical University

Summary

本プロトコールは、反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)の適用を記載しており、ここで、眼底前頭前皮質(DLPFC)のサブ領域は、fMRIベースのニューロナビゲーションシステムの支援の下で、最も強い機能的反相関を有する背外側前頭前野(DLPFC)のサブ領域が刺激標的として位置付けられた。

Abstract

より大きな臨床的有効性を達成するために、大うつ病性障害(MDD)の治療における革命が大いに期待されている。反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)は、脳活動を直ちに変化させる非侵襲的で安全な神経調節技術である。MDDの治療におけるその広範な適用にもかかわらず、治療応答は個人間で異なるままであり、これは刺激標的の不正確な位置決めに起因する可能性がある。私たちの研究は、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)支援ポジショニングがうつ病の治療におけるrTMSの有効性を改善するかどうかを調べることを目的としています。我々は、MDDにおける背外側前頭前野(DLPFC)の亜領域を、生殖下前帯状皮質(sgACC)と最も強い抗相関を有するものを同定し、刺激し、この新規な方法と従来の5cm規則の比較研究を行う予定である。より正確な刺激を達成するために、両方の方法をニューロナビゲーションシステムの指導の下で適用した。安静状態の機能的連結性に基づく個別化ポジショニングによるTMS治療は、5cm法よりも優れた臨床的有効性を示す可能性があると期待した。

Introduction

大うつ病性障害(MDD)は、重大かつ持続的なうつ病を特徴とし、より重篤な症例では、患者は幻覚および/または妄想に遭遇する可能性がある1,2。一般集団と比較して、MDD患者の自殺リスクは約20倍高い3.現在、投薬はMDDの最も使用されている治療法ですが、患者の30%〜50%は抗うつ薬に対する適切な反応を欠いています4。レスポンダーにとって、症状の改善は比較的長い潜伏期間の後に現れる傾向があり、副作用を伴う。心理療法は、一部の患者には効果的ですが、費用がかかり、時間がかかります。したがって、MDDのより安全で効果的な治療法が緊急に必要とされています。

反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)は、非侵襲的で安全な技術であり、様々な精神障害の治療のために承認されている5、6、7。その治療メカニズムは不明のままであるが、rTMSは、刺激された脳領域の活動および神経可塑性8、9、10を調節することによって機能し、したがって特定の機能ネットワーク10、11、12を正常化することによって働くと推測された。rTMSはまた、ネットワーク効果を引き起こし、これは、接続経路を介して遠隔脳領域の変化を喚起し、増幅された治療効果をもたらす13。rTMSは脳活動を即時かつ堅牢に変化させますが、MDDの治療におけるその奏効率は約18%にすぎません14。主な理由は、刺激標的15の不正確な位置であり得る。

亜天才前帯状皮質(sgACC)は、主に感情処理を担当し、ストレスの多い事象に対する応答、内的および外的刺激に対する感情的反応、および感情表現を調節する役割を果たしている16,17,18。ACCのこのサブ領域は、大脳皮質および大脳辺縁系と実質的な構造的および機能的接続性を共有する19,20。興味深いことに、この領域の刺激後活性がTMSの臨床的有効性と密接に関連していることが研究によって示されている。例えば、sgACCの血流は、うつ病症状の緩和と関連していた右背外側前頭前野(DLPFC)を標的としたTMSの経過後に減少した21。Vink et al.8は、DLPFCを標的とした刺激がsgACCに伝播することを発見し、sgACC活性がTMSの治療応答のバイオマーカーとなり得ることを示唆した。以前の研究によると、Foxら22は、sgACCとのより強い機能的抗接続性を示すDLPFCのサブ領域(MNI座標:6、16、-10)を標的にすると、抗うつ効果を高めることを提案した。ここでは、この仮説を検討することを目的とした研究プロトコルを実証する。

Protocol

すべての参加者に試験について通知し、試験開始前にインフォームドコンセントフォームに署名するよう依頼する。現在のプロトコルは、広州医科大学附属脳病院の研究倫理委員会によって承認されました。 注:この二重盲検試験では、うつ病患者は無作為に2つの群に分けられた。実験群では、刺激標的はDLPFC-sgACCベースの個別化位置法によって位置付けられる(詳細な説…

Representative Results

ROIワイズFC分析は、sgACCがDLPFCと有意に反相関していることを示すはずであり、最も強い負の相関は選択される刺激ターゲットである。sgACC−DLPFC機能的接続性と治療応答との間の有意な抗相関は、相関分析33において見出されるべきである。 現在のプロトコルは、これまでの研究が適用されていない革新的なTMSターゲティング方法に基づいています。こ?…

Discussion

sgACCは感情処理を担当し、ストレス調節において重要な役割を果たしている16,17,18。ある研究は、sgACC(6, 16, -10)とのより強い機能的抗接続性を示すDLPFCのサブ領域を標的とすることが、抗うつ効果25を増強し得ることを示唆している。したがって、このターゲットを正確に特定することは、このプロトコル?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、中国ポスドク科学財団が資金提供するプロジェクト(2019M652854)と中国広東省自然科学財団(助成金番号2020A1515010077)から資金提供を受けた。

Materials

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
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Individualized RTMSFMRI-based TargetingDLPFCSgACCFunctional ConnectivityResting Motor ThresholdDepression Treatment

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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).
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