Trattamento rTMS individualizzato per la depressione utilizzando un metodo di targeting basato su fMRI
Summary
Il presente protocollo descrive l’applicazione della stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS), in cui una sottoregione della corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC) con la più forte anticorrelazione funzionale con la corteccia cingolata anteriore subgenuale (sgACC) è stata localizzata come bersaglio di stimolazione sotto l’assistenza di un sistema di neuronavigazione basato su fMRI.
Abstract
Per ottenere una maggiore efficacia clinica, una rivoluzione nel trattamento del disturbo depressivo maggiore (MDD) è molto attesa. La stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) è una tecnica di neuromodulazione non invasiva e sicura che cambia immediatamente l’attività cerebrale. Nonostante la sua ampia applicazione nel trattamento per MDD, la risposta al trattamento rimane diversa tra gli individui, il che può essere attribuibile al posizionamento impreciso del bersaglio di stimolazione. Il nostro studio mira a esaminare se il posizionamento assistito da risonanza magnetica funzionale (fMRI) migliora l’efficacia di rTMS nel trattamento della depressione. Intendiamo identificare e stimolare la sottoregione della corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC) nella MDD con la più forte anti-correlazione con la corteccia cingolata anteriore subgenerale (sgACC) e condurre un’indagine comparativa di questo nuovo metodo e della tradizionale regola dei 5 cm. Per ottenere una stimolazione più precisa, entrambi i metodi sono stati applicati sotto la guida del sistema di neuronavigazione. Ci aspettavamo che il trattamento TMS con posizionamento individualizzato basato sulla connettività funzionale dello stato di riposo potesse mostrare una migliore efficacia clinica rispetto al metodo di 5 cm.
Introduction
Il disturbo depressivo maggiore (MDD) è caratterizzato da depressione significativa e persistente e, nei casi più gravi, i pazienti possono incontrare allucinazioni e / o delusioni 1,2. Rispetto alla popolazione generale, il rischio di suicidio tra i pazienti con MDD è circa 20 volte superiore3. Mentre i farmaci sono attualmente il trattamento più utilizzato per MDD, il 30% – 50% dei pazienti non ha una risposta adeguata agli antidepressivi4. Per i responder, il miglioramento dei sintomi tende ad apparire dopo un periodo di latenza relativamente lungo ed è accompagnato da effetti collaterali. La psicoterapia, sebbene efficace per alcuni pazienti, è costosa e richiede tempo. È quindi urgentemente necessario un trattamento più sicuro ed efficace per la MDD.
La stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) è una tecnica non invasiva e sicura ed è stata approvata per il trattamento di vari disturbi mentali 5,6,7. Sebbene il suo meccanismo terapeutico rimanga poco chiaro, si è ipotizzato che rTMS funzioni regolando l’attività delle regioni cerebrali stimolate e la plasticità neurale 8,9,10, normalizzando così specifiche reti funzionali 10,11,12. rTMS provoca anche l’effetto rete, che evoca cambiamenti in aree cerebrali remote attraverso percorsi di connessione, portando ad un effetto terapeutico amplificato13. Sebbene rTMS cambi l’attività cerebrale immediatamente e in modo robusto, il suo tasso di risposta nel trattamento della MDD è solo del 18%14 circa. Il motivo principale potrebbe essere la posizione imprecisa degli obiettivi di stimolazione15.
La corteccia cingolata anteriore subgenerale (sgACC) è principalmente responsabile dell’elaborazione emotiva e svolge un ruolo nella regolazione della risposta agli eventi stressanti, della risposta emotiva agli stimoli interni ed esterni e dell’espressione emotiva 16,17,18. Questa sottoregione di ACC condivide una sostanziale connettività strutturale e funzionale con la corteccia cerebrale e il sistema limbico19,20. È interessante notare che gli studi hanno dimostrato che l’attività post-stimolazione di quest’area è strettamente correlata all’efficacia clinica della TMS. Ad esempio, il flusso sanguigno di sgACC è diminuito dopo un ciclo di TMS mirato alla corteccia prefrontale dorsolaterale destra (DLPFC), che è stato associato all’alleviamento dei sintomi depressivi21. Vink et al.8 hanno scoperto che la stimolazione mirata su DLPFC è stata propagata a sgACC e ha suggerito che l’attività di sgACC può essere un biomarcatore della risposta al trattamento della TMS. Secondo ricerche precedenti, Fox e colleghi22 hanno proposto che il targeting su una sottoregione di DLPFC che mostra la più forte anti-connettività funzionale con sgACC (coordinata MNI: 6, 16, -10) migliora l’effetto antidepressivo. Qui, dimostriamo un protocollo di studio volto ad esaminare questa ipotesi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il sgACC è responsabile dell’elaborazione emotiva e svolge un ruolo importante nella regolazione dello stress 16,17,18. Uno studio suggerisce che il targeting su una sottoregione di DLPFC che mostra la più forte anti-connettività funzionale con sgACC (6, 16, -10) può migliorare l’effetto antidepressivo25. Pertanto, localizzare con precisione questo obiettivo è il passo critico di questo protocollo. P…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Lo studio è stato finanziato dal progetto finanziato dalla China Postdoctoral Science Foundation (2019M652854) e dalla Natural Science Foundation del Guangdong, Cina (grant n. 2020A1515010077).
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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