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Tecnologia de Neuroimaging usada para estudar como a estimulação do cérebro trabalha para o tratamento da depressão

A estimulação magnética transcranial repetitiva, ou o rTMS, eram FDA aprovado em 2008 como um tratamento não invasor seguro e eficaz para a depressão severa resistente às medicamentações de antidepressivo. Uma bobina pequena posicionada perto do escalpe gera as ondas magnéticas repetitivas, pulsadas que passam através do crânio e estimulam neurónios aliviar sintomas da depressão. O procedimento tem poucos efeitos secundários e está prescrito tipicamente como uma alternativa ou uma terapia suplementar quando as medicamentações de antidepressivo múltiplas e/ou a psicoterapia não trabalham.

Apesar do uso aumentado do rTMS no psiquiatria, as taxas em que pacientes respondem à terapia e à remissão da experiência de sintomas dedesabilitação foram modesto o melhor possível.

Agora, pela primeira vez, uma equipe de psiquiatras de University of South Florida e os coordenadores biomedicáveis aplicaram uma tecnologia neuroimaging funcional emergente, conhecida como o tomografia óptico difuso (DOT), para compreender melhor como os trabalhos assim que do rTMS podem começar a melhorar a eficácia da técnica em tratar a depressão. O PONTO usa as ondas claras próximo-infravermelhas e algoritmos sofisticados (instruções de computador) para produzir as imagens tridimensionais do tecido macio, incluindo o tecido de cérebro.

Comparando indivíduos comprimidos e saudáveis, os pesquisadores de USF demonstraram que esta técnica de imagem lactente óptica mais nova pode com segurança e confiantemente medir mudanças na actividade de cérebro induzida durante o rTMS em uma região visada do cérebro implicado no regulamento do humor. Seus resultados foram publicados o 1º de abril nos relatórios científicos do jornal da natureza.

Este estudo é um bom exemplo de como a colaboração entre disciplinas pode avançar nossa compreensão total de como um tratamento como TMS trabalha. Nós queremos usar-se o que nós aprendemos da aplicação do dispositivo óptico difuso do tomografia aperfeiçoar TMS, de modo que os tratamentos se tornem mais personalizados e se conduzam a mais remissão da depressão.”

Shixie Jiang, DM, autor principal do estudo, residente do terceiro ano do psiquiatria, faculdade de Morsani da saúde de USF da medicina

O PONTO foi usado clìnica para a epilepsia, o cancro da mama, e a osteodistrofia da imagem lactente e para visualizar a activação de regiões corticais do cérebro, mas a equipe de USF é a primeira para introduzir a tecnologia ao psiquiatria para estudar a estimulação do cérebro com TMS.

“O tomografia óptico difuso é realmente a única modalidade que pode função do cérebro da imagem ao mesmo tempo que TMS é administrado,” disse o investigador principal Huabei Jiang do estudo, PhD, um professor no departamento da engenharia médica e no pai de Shixie Jiang. O sistema da imagem lactente do PONTO usado para o estudo colaborador de USF era feito por encomenda em seu laboratório na faculdade de USF da engenharia.

Os pesquisadores apontam a três razões principais pelas quais TMS provavelmente não viveu até sua capacidade plena em tratar a depressão principal: escolha de objectivos nonoptimized da estimulação do cérebro; parâmetros obscuros do tratamento (isto é, dose do rTMS, testes padrões e freqüências magnéticas do pulso, períodos de resto entre intervalos da estimulação), e conhecimento incompleto de como as pilhas de nervo no cérebro respondem physiologically ao procedimento.

Portátil, menos caro, e menos limitando do que algum outro equipamento neuroimaging goste de MRIs, PONTO ainda torna as imagens 3D relativamente de alta resolução, localizadas. Mais importante, o Dr. Huabei Jiang disse, o PONTO pode ser usado durante TMS sem interferir com os pulsos magnéticos do tratamento e sem comprometer as imagens e outros dados gerados.

O PONTO confia no facto que uns níveis mais altos de correlação oxigenada do sangue com mais actividade de cérebro e circulação sanguínea cerebral aumentada, e níveis inferiores indicam menos actividade e circulação sanguínea. Determinados estudos neuroimaging igualmente revelaram que os povos deprimidos indicam a actividade de cérebro anormalmente baixa no córtice pré-frontal, uma região do cérebro associada com as respostas emocionais e o regulamento do humor.

Medindo muda na luz próximo-infravermelha, PONTO detecta mudanças na actividade de cérebro e, secundària, muda-as no volume do sangue (fluxo) que pôde provocar a activação no córtice pré-frontal. Em particular, o dispositivo pode monitorar os níveis alterados de oxigenado, deoxygenated, e a hemoglobina total, uma proteína nos glóbulos vermelhos que levam o oxigênio aos tecidos.

Os dados analisados estudo de USF recolheram de 13 adultos (7 controles comprimidos e 6 saudáveis) que se submeteram à imagem lactente do PONTO simultaneamente com rTMS na clínica do psiquiatria do paciente não hospitalizado da saúde de USF. Aplicando o protocolo padrão do rTMS, o tratamento foi visado o córtice pré-frontal dorsolateral esquerdo do cérebro - a região visada mais para a depressão.

Os pesquisadores encontraram que os pacientes deprimidos tiveram significativamente menos activação do cérebro em resposta ao rTMS do que os participantes saudáveis do estudo. Além disso, a activação máxima do cérebro tomou mais por muito tempo para alcançar no grupo deprimido, comparado ao grupo de controle saudável.

Isto atrasado, activação menos robusta sugere que o rTMS como administrado actualmente sob directrizes do FDA não possa ser adequado para alguns pacientes com depressão severa, Dr. Shixie Jiang disse. A dose e o sincronismo do tratamento podem precisar de ser ajustado para os pacientes que exibem respostas enfraquecidas à estimulação do cérebro na linha de base (tratamento inicial), ele adicionaram.

Os ensaios clínicos maiores são necessários validar os resultados preliminares do estudo de USF, assim como desenvolver parâmetros ideais do tratamento e identificar outras regiões disfuncionais no cérebro depressão-afetado que pode tirar proveito da estimulação visada.

“Mais trabalho é necessário,” o Dr. Shixie Jiang disse, “mas os avanços em neuroimaging com aproximações novas como a grande promessa da posse óptica difusa do tomografia para ajudar-nos melhoram resultados do rTMS e da depressão.”

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.