Мозговые сети в ТМС для комбинированного ПТСР и депрессии

Основополагающие исследования, посвященные терапии ТМС для комбинированной депрессии и травмы.

Все, что мы делаем, каждая мысль, которую мы когда-либо имели, производится человеческим мозгом. Но точно, как она действует, остается одной из самых больших неразгаданных тайн, и, похоже, чем больше мы исследуем ее секреты, тем больше сюрпризов мы находим.

-Neil deGrasse Tyson

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) использует повторяющиеся сильные магнитные импульсы для изменения активности нейронов. TMS дает нам способность напрямую влиять на деятельность мозга очень избирательно, что позволяет беспрецедентно контролировать контроль над нашими умами – для клинических и других применений (например, судебно-медицинской экспертизы, повышения производительности и т. Д.).

При применении поперек черепа к различным областям коры головного мозга TMS может иметь различные эффекты. Эффект ТМС зависит от того, какие области нацелены, включая глубину в мозг, используется ли стимуляция для увеличения или подавления активности в этой области и как изменение активности в этой области мозга влияет на общую функцию мозга, и субъективный опыт человека. Поскольку TMS-терапия была официально использована в США с 2008 года для лечения основного депрессивного расстройства, не отвечающего, по крайней мере, на одно лекарство, используя довольно простой протокол, будущее использование TMS (и связанных с ним методов нейромодуляции, таких как транскраниальная стимуляция постоянного тока, tDCS ) будет зависеть от более глубокого понимания того, как работает мозг.

• Таинственное исчезновение униполярной мании
• Надежда на биполярное расстройство
• Нейронная основа того, почему мы не можем контролировать нежелательные мысли
• Что такое Воспринимающие силы?
• Сдерживание – суеверие

Заставляя нейроны стрелять с помощью движущегося магнитного поля для подталкивания электрического заряда внутри самих клеток, общая активность мозга может быть в некоторых случаях перенесена из одного состояния в другое. Таким образом, можно перевести мозг из депрессии в здоровый образ жизни или сдвинуть структуру неупорядоченного познания или обработки эмоций в ПТСР для восстановления надлежащей функции или замедлить активность в моторных областях мозга, чтобы помешать гиперактивным контурам в обсессивно-компульсивном расстройства или снижения активности в слуховой коре, чтобы подавить галлюцинации и т. д. Понимание мозга с точки зрения сети предоставляет информацию, необходимую для разработки лучших протоколов лечения и построения более точных моделей и симов.

Традиционно мозговая функция смотрела на биологию и электрофизиологию нейронов и использовала анатомические исследования с базовой визуализацией, чтобы определить, существуют ли различия в размерах в разных частях мозга или различия в активности или патологии в нейронах и т. Д. Учитывая проникновение теории систем и связанного с ними математического моделирования в тесную связь между полем и нейронаукой с математикой и психологией, применение сетевой теории к пониманию того, как работает мозг, начало закрывать разрыв между разумом и мозгом. Достижения в функциональных методах нейровизуализации и математическом моделировании позволяют глубже вникать не только в то, как работает мозг, но и как заставить мозг работать так, как он должен работать (в тех случаях, когда есть четкая функция и дисфункция), когда система считается патологическим. Даже на ранней стадии развития технология нейромодуляции, такая как TMS, дает клиницистам возможность напрямую пытаться исправить патологическую деятельность мозга.

В настоящем исследовании отмечается необходимость сбора данных о клиническом ответе и сетевом влиянии использования ТМС для лечения пациентов с основным депрессивным расстройством и ПТСР. Ранние исследования в любой области имеют тенденцию рассматривать упрощенные ситуации, и исследования ТМС в основном касаются людей с одним или несколькими состояниями, исключая людей с более чем одним условием исследований. Поскольку ПТСР и депрессия часто являются сопутствующими, это исследование более актуально для работы с фактическими клиническими популяциями, где люди очень часто имеют 2 или более сопутствующие медико-психические состояния. Депрессия и ПТСР чаще встречаются во многих группах, в том числе с ранней невзгодой и более высокими уровнями стресса в более позднем возрасте. Мы хотим знать, какой протокол TMS будет работать лучше всего для пациентов, и который требует (среди прочего) изучения ТМС в разных группах. Хотя обычные методы лечения полезны, они не работают вообще для значительной части пациентов, а для других работают в ограниченной степени или имеют нежелательные или неприемлемые побочные эффекты. Для устранения этого недостатка эффективности требуются новые методы лечения.

• Влияние диетической модификации на СДВГ
• Эволюция человека может усилить наши боевые действия
• Магний – как он влияет на ваш сон
• Что вам нужно знать о магнии и вашем сне?
• Спасение: страх превращается в замечательную надежду

Мозговые сети

Есть несколько вещей, которые нужно знать, прежде чем разбираться в этом исследовании, которое идет в мельчайших подробностях. Прежде всего, о чем мы говорим, «сети мозга»? Существует несколько сетей мозга, но три из них представляют особый интерес как для ПТСР, так и для депрессии – сеть исполнительного контроля (ECN), сеть значимости и сеть режима по умолчанию. Все сети мозга, представляющие активность между взаимосвязанными физическими областями мозга, стреляют в сложный танец в постоянном потоке активности. Сети как таковые не являются специфическими областями мозга, а функциональным кластером связанных областей, сходных с оборудованием компьютерной сети.

ECN направляет мозг и регулирует эмоции, сеть значимости выбирает то, что мы замечаем изнутри и снаружи, а сеть режима по умолчанию – состояние покоя мозга. По-видимому, все они были изменены по-разному как в депрессии, так и в ПТСР, с длинным списком наблюдаемых изменений в разных областях мозга, а иногда и с запутанными или противоречивыми результатами. Функциональная визуализация позволяет исследователям смотреть на активность сети мозга и строить картину того, что сети мозга выглядят в разных клинических условиях, и сравнивать изображения до и после лечения здоровыми сетями головного мозга для определения того, что произошло в мозге в результате вмешательства ,

Текущее исследование

Основываясь на прошлых исследованиях и теории, Philip, Barredo, Wout-Frank, Tyrka, Price and Carpenter (2018) использовали TMS для лечения правой дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) с частотой 5 импульсов в секунду в течение одного сеанса (обычно 30-40 минут), обеспечивая в общей сложности 3000-4000 импульсов в отдельных поездах импульсов каждые несколько секунд. Представьте, что медленный дятел нажимает и выключает несколько раз каждые пару минут. У каждого пациента было около 36 сеансов в течение нескольких недель. DLPFC является стандартным местом лечения депрессии и является важным компонентом ECN, который, как было показано, имеет ненормально низкую активность как в ПТСР, так и в депрессии. Например, если ECN недостаточно силен, он не может сдвинуть сеть значимости от фиксации на негативах к более позитивным, перспективным взглядам, вызывая постоянные проблемы. Одна из важных целей исследования заключалась в разработке предикторов для ответа на лечение для руководства будущими видами лечения, поскольку комбинированный ПТСР и депрессия тяжелой степени тяжело лечить, что приводит к хроническим страданиям для слишком многих.

Они прошли лечение в общей сложности 26 человек (39,3% женщин, средний возраст 51), которые соответствовали диагностическим критериям для обоих состояний. Они были в депрессии и имели ПТСР от физического нападения, сексуального насилия и жестокого обращения, а также вождения в первую очередь. Исследователи собирали до и после визуализации мозга с использованием функциональной МРТ, а также данные о клиническом ответе. Они рассматривали различия между анатомическими регионами и рассчитывали изменения в их связности. Результаты очень подробные, но основные выводы выделяются.

Выводы

Треть участников с ПТСР и депрессией отвечали критериям значительного клинического ответа, которые измерялись стандартными шкалами (PCL и IDS-SR, для ПТСР и депрессии соответственно). Это ниже, чем для любого из них, но не удивительно, учитывая большую тяжесть болезни и историю плохого ответа на предыдущие процедуры. Для тех, кто не смог ответить на предшествующие стандартные процедуры (обычно это психиатрические лекарства и психотерапия), ТМС может значительно облегчить значительную долю, не подвергая риску серьезных побочных реакций. Умеренное улучшение хронического бремени болезни может привести к значительному повышению качества жизни и функционирования.

Используя свой сетевой подход, они обнаружили, что ключевая область с ненормальной активностью во многих условиях, включая те, которые рассматриваются в этом исследовании, представляет собой субгенную переднюю конусообразную кору (sgACC). Они обнаружили, что измененная связность sgACC в сети по умолчанию (DMN) предсказала ответ на TMS в этой группе. SgACC является высокосвязным узлом, важным во многих функциях мозга, участвующим в регулировании реакций страха, приводящих к адаптивным или неадекватным ответам на угрозу, подавлению эмоций, необходимых для правильной работы в личной и социальной сферах, и регулированию схем вознаграждения, чтобы поднять мотивацию, -правленное поведение или приводит к чрезмерной маниакальной активности при слишком активном (Drevets et al., 2009).

Реакция ТМС также была предсказана увеличением связи между префронтальной корой (ПФУ, широкой анатомической областью, содержащей компоненты исполнительной сети) и амигдалой, что важно для сильных эмоций и страха от ответов на угрозу. Амигдала тесно связана с регулированием гиппокампа, участвует в памяти, повествованиях и размещает опыт в соответствующем контексте, чтобы избежать разногласий между внутренними переживаниями и внешней реальностью. ПФК состоит из субрегионов, и разные области могут быть подключены к миндалине по-разному. Области ПФК выполняют разные функции, а чрезмерное соединение со страхами приведет к различным симптомам в зависимости от того, в каких областях.

В своем обсуждении авторы исследования сообщают, что «настоящие данные свидетельствуют о взаимосвязи между степенью сетевой патологии и исходом лечения и что« более здоровая »сигнатура сетевого соединения (характеризующаяся менее гиперсвязным DMN и большей PFC-амигдалой связь) предсказал ответ TMS. «Пациенты с низкой связностью между ключевыми областями PFC и миндалины могут плохо реагировать на TMS, поскольку путь между корой и более глубоким мозговым областью должен быть доступен для стимуляции, чтобы усилить активность в целевых сетей. Пациенты, рассматривающие TMS, могут быть сначала отображены для сетевой активности. В принципе, те, у кого нет интактной анатомии, в принципе могут быть преобразованы в ответчиков TMS, предварительно обработав их другим методом нейромодуляции, таким как tDCS или, возможно, другие терапевтические средства, включая изменения в медикаментах, нейрофидбэк или психотерапию. С другой стороны, если тестирование перед ТМС показало физический ущерб, такой как анатомические повреждения, например, от травматического повреждения головного мозга или патологии от аутоиммунного или нейродегенеративного заболевания (например), было бы невозможно увеличить связь без устранения основного ущерба. Возможно, можно представить себе «исправление» различных областей мозга вместе с имплантатами для компенсации поврежденных путей с использованием микротехнологий.

Предсказание ответа на ТМС

Для тех, кто ответил на ТМС в этом исследовании, были два основных маркера клинического ответа. Первая TMS уменьшила связь между sgACC и DMN (сеть по умолчанию) и уменьшила связь между гиппокампом и SN (сеть значимости). Были также изменения связи sgACC с областями префронтальной коры (PFC), включая медиальный PFC и дорсолатеральный PFC, которые важны для различных функций, связанных с депрессией и ПТСР, и были признаны важными в более ранних исследованиях. Хотя иногда слишком легко подходить к наблюдениям к нашим ожиданиям, эти результаты имеют смысл, учитывая, что люди с ПТСР и депрессией могут фиксировать меньше негативов (и, следовательно, испытывают большую гибкость познания и нейропластичность), если sgACC больше не ведет нас (через DMN), чтобы нормально функционировать на проблемах, когда мы простаиваем.

Источник: Philip et al., 2018

Аналогичным образом, снижение вклада sgACC в гиппокамп и SN, как ожидается, облегчит аспекты как симптомов ПТСР, так и депрессии, позволяя улучшить контекстуализацию переживаний и эмоций, улучшить функцию памяти, особенно в отношении позитивных или негативных представлений о себе и других, и более умение переносить внимание от тревожных мыслей или негативных прошлых переживаний на более адаптивные и полезные соображения. Изменения такого характера, связанные с параллельным улучшением или восстановлением симптомов депрессии и ПТСР, и, кроме того, представляют собой, по-видимому, нормализацию широких моделей деятельности мозга, более совместимых с более полноценной и эффективной жизнью, лучше себя чувствовать и лучше себя чувствовать с другими ,

Будущие направления

TMS все еще находится на ранней стадии своего развития, хотя после того, как FDA, очищенная от майоральной депрессии в 2008 году, в США стала стандартной процедурой, пока она уточняется. Такие исследования, которые исследуют ответ ТМС и предсказатели, помогут в будущем вести клиническую практику и позволяют проводить трансляцию исследований нейронауки в протоколы лечения, которые нацелены на сети, участвующие в депрессии, ПТСР и других условиях. Другие пути развития TMS включают использование различных моделей магнитных импульсов с использованием различных типов магнитных катушек для достижения более глубоких областей мозга, сочетания TMS с другими подходами к простому для лучшего ответа и лечения нескольких областей мозга для большего воздействия на лечение, и пациентов, близких к ним.

TMS может стать предпочтительной альтернативой для тяжелых условий, устойчивых к лечению, но сейчас это перспективный терапевтический инструмент с умеренной эффективностью, сравнимый с медикаментами и психотерапией. Лечение депрессии и ПТСР остается сложной задачей и обычно включает многогранный план лечения.

Рекомендации

Drevets WC, Savits J, Trimble M. (2008). Предглубокая передняя колющая кору головного мозга при расстройствах настроения. CNS Spectrums, Aug; 13 (8): 663-681.

Филипп Н.С., Барредо J, вант Wout-Frank M, Tyrka AR, Price LH и Carmpenter LL. (2018). Сетевые механизмы клинического ответа на транскраниальную магнитную стимуляцию при посттравматическом стрессовом расстройстве и главном депрессивном расстройстве. Биологическая психиатрия, февраль; 83: 263-272.