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Technologie de Neuroimaging employée pour étudier comment la stimulation de cerveau fonctionne pour le traitement de la dépression

La stimulation magnétique de transcranien répétitif, ou le rTMS, était approuvé par le FDA en 2008 comme demande de règlement non envahissante sûre et efficace pour la dépression sévère résistante aux traitements antidépresseur. Une petite bobine positionnée près du cuir chevelu produit des ondes magnétiques répétitives et pulsées qui traversent le crâne et stimulent des cellules du cerveau détendre des symptômes de dépression. La procédure a peu d'effets secondaires et est type prescrite comme alternative ou traitement supplémentaire quand les traitements antidépresseur multiples et/ou la psychothérapie ne fonctionnent pas.

En dépit de l'utilisation accrue du rTMS en psychiatrie, les régimes à laquelle des patients répondent au traitement et à la rémission d'expérience des sympt40mes de souvent-neutralisation ont été modestes au mieux.

Maintenant, pour la première fois, une équipe de l'université des psychiatres du sud de la Floride et les techniciens biomédicaux ont appliqué une technologie neuroimaging fonctionnelle apparaissante, connue sous le nom de tomographie optique diffuse (DOT), pour comprendre mieux comment les travaux ainsi eux de rTMS peuvent commencer à améliorer l'efficacité de la technique en traitant la dépression. Le POINT emploie des ondes lumineuses de proche-infrared et des algorithmes sophistiqués (instructions machine) pour produire des images en trois dimensions de tissu mou, y compris le tissu cérébral.

Comparer diminué et des personnes en bonne santé, les chercheurs d'USF a expliqué que cette technique d'imagerie optique plus neuve peut en toute sécurité et sûrement mesurer des changements de l'activité cérébrale induite pendant le rTMS dans une région visée du cerveau impliqué dans le règlement d'humeur. Leurs découvertes étaient le 1er avril publié dans les états scientifiques de tourillon de nature.

Cette étude est un bon exemple de la façon dont la collaboration entre les disciplines peut avancer notre compréhension générale de la façon dont une demande de règlement comme TMS fonctionne. Nous voulons employer ce que nous avons appris de l'application du dispositif optique diffus de tomographie à optimiser TMS, de sorte que les demandes de règlement deviennent plus personnalisées et mènent à plus de rémission de dépression. »

Shixie Jiang, DM, auteur important d'étude, résidant de psychiatrie de troisième année, université de Morsani de santé d'USF de médicament

Le POINT a été employé cliniquement pour l'épilepsie, le cancer du sein, et l'ostéoarthrite de représentation et pour concevoir l'activation des régions du cerveau corticales, mais l'équipe d'USF est la première pour introduire la technologie à la psychiatrie pour étudier la stimulation de cerveau avec TMS.

« La tomographie optique diffuse est réellement la seule modalité qui peut fonction cérébrale d'image pendant que TMS est administré, » a dit l'investigateur principal Huabei Jiang, PhD, un professeur d'étude dans le service de la technologie médicale et le père de Shixie Jiang. Le système de représentation de POINT utilisé pour l'étude collaborative d'USF était sur commande dans son laboratoire à l'université de l'ingéniérie d'USF.

Les chercheurs indiquent trois raisons principales pourquoi TMS vraisemblablement n'a pas vécu jusqu'à son plein potentiel en traitant la dépression principale : désignation d'objectifs nonoptimized de stimulation de cerveau ; paramètres peu clairs de demande de règlement (c.-à-d., dose de rTMS, configurations et fréquences magnétiques de pouls, périodes de repos entre les intervalles de stimulation), et connaissance inachevée de la façon dont les cellules nerveuses dans le cerveau répondent physiologique à la procédure.

Portatif, moins cher, et en logeant moins que certain autre matériel neuroimaging aimez IRM, POINT rend toujours les images relativement à haute résolution 3D et localisées. D'une manière primordiale, M. Huabei Jiang a dit, le POINT peut être employé pendant le TMS sans nuire les pouls magnétiques de la demande de règlement et sans compromettre les images et d'autres caractéristiques produites.

Le POINT se fonde sur le fait que des niveaux plus élevés de corrélation oxygénée de sang avec plus d'activité cérébrale et de flux sanguin cérébral accru, et des niveaux plus bas indiquent moins d'activité et de flux sanguin. Certaines études neuroimaging ont également indiqué que les gens déprimés manifestent l'activité cérébrale anormalement inférieure dans le cortex préfrontal, une région du cerveau liée aux réactions émotives et le règlement d'humeur.

Par la mesure change dans la lumière de proche-infrared, POINT trouve des changements d'activité cérébrale et, secondairement, des changements du volume sanguin (flux) qui pourrait déclencher l'activation dans le cortex préfrontal. En particulier, le dispositif peut surveiller les niveaux modifiés d'oxygéner, deoxygenated, et l'hémoglobine totale, une protéine en hématies transportant l'oxygène aux tissus.

Les caractéristiques analysées par étude d'USF se sont rassemblées de 13 adultes (7 contrôles diminués et 6 sains) qui ont subi la représentation de POINT simultanément avec le rTMS à la clinique de psychiatrie de patient de santé d'USF. Appliquant le protocole normal de rTMS, la demande de règlement a été visée le cortex préfrontal dorsolateral gauche du cerveau - la région plus visée pour la dépression.

Les chercheurs ont constaté que les patients déprimés ont eu de manière significative moins d'activation de cerveau en réponse au rTMS que les participants à l'étude en bonne santé. En outre, l'activation maximale de cerveau a pris plus longtemps pour atteindre dans le groupe déprimé, comparé au groupe témoin en bonne santé.

Ceci retardé, activation moins robuste propose que le rTMS comme actuel administré sous des directives de FDA puisse ne pas être adéquat pour quelques patients présentant la dépression sévère, M. Shixie Jiang a dit. La dose et le calage de la demande de règlement peuvent devoir être réglés aux patients qui montrent des réactions affaiblies à la stimulation de cerveau à la ligne zéro (traitement initial), il ont ajouté.

De plus grands tests cliniques sont nécessaires pour valider les résultats préliminaires d'étude d'USF, ainsi que pour développer des paramètres idéaux de demande de règlement et pour recenser d'autres régions dysfonctionnelles dans le cerveau dépression-affecté qui peut tirer bénéfice de la stimulation visée.

« Plus de travail est nécessaire, » M. Shixie Jiang a dit, « mais les avances dans neuroimaging avec des approches neuves comme la promesse grande de prise optique diffuse de tomographie pour nous aider améliorent des résultats de rTMS et de dépression. »

Source:
Journal reference:

Jiang, S., et al. (2021) Neuroimaging of depression with diffuse optical tomography during repetitive transcranial magnetic stimulation. Scientific Reports. doi.org/10.1038/s41598-021-86751-9.