Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Individualiserad rTMS-behandling för depression med en fMRI-baserad inriktningsmetod

Published: August 2, 2021 doi: 10.3791/62687
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1
1Affiliated Brain Hospital of Guangzhou Medical University

Summary

Det nuvarande protokollet beskriver tillämpningen av repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS), där en subregion av den dorsolaterala prefrontala cortexen (DLPFC) med den starkaste funktionella antikorrelationen med den subgenuella främre cingulära cortexen (sgACC) befanns som stimuleringsmål under hjälp av ett fMRI-baserat neuronavigationssystem.

Abstract

För att uppnå större klinisk effekt förväntas en revolution i behandlingen av egentlig depression (MDD). Repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) är en icke-invasiv och säker neuromoduleringsteknik som omedelbart förändrar hjärnaktiviteten. Trots sin breda tillämpning vid behandling av MDD förblir behandlingssvaret annorlunda bland individer, vilket kan hänföras till felaktig positionering av stimuleringsmålet. Vår studie syftar till att undersöka om funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI)-assisterad positionering förbättrar effekten av rTMS vid behandling av depression. Vi avser att identifiera och stimulera subregionen av dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) i MDD med starkast antikorrelation med den subgenuella främre cingulära cortexen (sgACC), och att genomföra en jämförande undersökning av denna nya metod och den traditionella 5 cm-regeln. För att uppnå mer exakt stimulering tillämpades båda metoderna under ledning av neuronavigationssystemet. Vi förväntade oss att TMS-behandlingen med individualiserad positionering baserad på vilotillståndsfunktionell anslutning kan visa bättre klinisk effekt än 5 cm-metoden.

Introduction

Egentlig depression (MDD) kännetecknas av signifikant och ihållande depression, och i allvarligare fall kan patienter stöta på hallucinationer och / eller vanföreställningar 1,2. Jämfört med den allmänna befolkningen är risken för självmord bland MDD-patienter cirka 20 gånger högre3. Medan medicinering för närvarande är den mest använda behandlingen för MDD, saknar 30% - 50% av patienterna adekvat svar på antidepressiva medel4. För respondenterna tenderar symptomförbättringen att uppträda efter en relativt lång latent period och åtföljs av biverkningar. Psykoterapi, även om den är effektiv för vissa patienter, är kostsam och tidskrävande. Det finns därför ett akut behov av en säkrare och effektivare behandling av MDD.

Repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS)är en icke-invasiv och säker teknik och har godkänts för behandling av olika psykiska störningar 5,6,7. Även om dess terapeutiska mekanism fortfarande är oklar, spekulerades rTMS att fungera genom att reglera aktiviteten hos de stimulerade hjärnregionerna och den neurala plasticiteten 8,9,10, vilket normaliserar specifika funktionella nätverk 10,11,12. rTMS orsakar också nätverkseffekt, vilket framkallar förändringar i avlägsna hjärnområden genom anslutningsvägar, vilket leder till en förstärkt terapeutisk effekt13. Även om rTMS förändrar hjärnaktiviteten omedelbart och robust, är dess svarsfrekvens vid behandling av MDD endast cirka 18%14. Den främsta orsaken kan vara den felaktiga placeringen av stimuleringsmål15.

Den subgenuella främre cingulära cortexen (sgACC) är huvudsakligen ansvarig för känslomässig bearbetning och spelar en roll för att reglera svaret på stressiga händelser, känslomässigt svar på inre och yttre stimuli och känslomässigt uttryck 16,17,18. Denna delregion av ACC delar betydande strukturell och funktionell anslutning till hjärnbarken och det limbiska systemet 19,20. Intressant nog har studier visat att poststimuleringsaktiviteten i detta område är nära relaterad till den kliniska effekten av TMS. Till exempel minskade blodflödet av sgACC efter en kurs av TMS riktad mot höger dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), som var associerad med lindring av depressiva symtom21. Vink et al.8 fann att stimulering riktad mot DLPFC förökades till sgACC och föreslog att sgACC-aktivitet kan vara en biomarkör för behandlingssvaret för TMS. Enligt tidigare undersökningar föreslog Fox och kollegor22 att inriktning på en delregion av DLPFC som visar starkast funktionell anti-anslutning med sgACC (MNI-koordinat: 6, 16, -10) förbättrar den antidepressiva effekten. Här demonstrerar vi ett studieprotokoll som syftar till att undersöka denna hypotes.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Informera alla deltagare om studien och be dem att underteckna formuläret för informerat samtycke innan studien påbörjas. Det nuvarande protokollet godkändes av forskningsetiska kommittén vid det anslutna hjärnsjukhuset vid Guangzhou Medical University.

OBS: I denna dubbelblinda studie delades patienter med depression slumpmässigt in i två grupper. I experimentgruppen lokaliseras stimuleringsmål med den DLPFC-sgACC-baserade individualiserade platsmetoden (se 3.3 för detaljerad beskrivning). Kontrollgruppens mål erhålls med den genomsnittliga 5 cm-metoden (dvs. (-41, 16, 54))22.

1. Deltagarnas urval

  1. Rekrytera patienter med diagnosen MDD som bekräftats av en expertpsykiater.
    OBS: Bekräfta diagnosen med den standardiserade MINI-International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.) 23 . Den totala poängen för Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS)24 bör inte vara mindre än 22.
  2. Uteslut patienter som uppfyller uteslutningskriterierna: (1) allvarliga fysiska sjukdomar som malign tumör, akut hjärtsvikt, multipel organsvikt eller allvarliga neurologiska tillstånd inklusive men inte begränsat till epilepsi, stroke, encefalit, hjärntrauma; (2) samsjuklighet av annan psykisk sjukdom eller en historia av missbruksstörning; (3) har metallimplantat, särskilt i hjärnan eller hjärtat; (4) kvinnor under graviditet eller amning; (5) hade självmordsbeteenden eller självmordsförsök under de senaste sex månaderna; och (6) en diagnos av bipolär depression eller psykotisk depression.
    OBS: Rekrytera minst 36 ämnen för varje grupp för att säkerställa statistisk kraft. En balanserad demografisk profil mellan de två grupperna rekommenderas.

2. Beredning av magnetisk resonanstomografi (MRI) och TMS

  1. Skaffa fMRI-bilder med en 3T MR-skanner innan du utför TMS.
    1. Bekräfta att patienten inte har några kontraindikationer före en MR-skanning. Instruera patienten att försöka ligga stilla och tänka på ingenting under skanningen.
    2. Utför en vilotillstånds fMRI-skanning (rs-fMRI) med FFE-EPI-sekvensen med följande parametrar: TR / TE = 2000/30 ms, FA = 90 °, synfält = 220 x 220 x 256 mm3, matris = 64 x 64, voxelstorlek = 3,44 x 3,44 x 4 mm3, gap = 0,6 mm, antal signalmedelvärden = 1, volymer = 240, antal skivor = 33.
    3. Utför en strukturell MR-skanning med hjälp av den sagittala T1-viktade 3D turbofältekosekvensen (T1W 3D TFE) med följande parametrar: synfält = 256 x 256 mm2, TR / TE = 8,2 / 3,8 ms, vymatris = 256 x 256, skivtjocklek = 1 mm.
  2. Ställ in TMS-parametrar.
    OBS: Protokollet för TMS i vår studie är intermittent theta-burst-stimulering (iTBS). En daglig behandlingssession inkluderar 60 cykler med 10 skurar med 3 pulser vid 50 Hz levererade vid 100% RMT i 2-s-tåg, med ett intervall på 8 s. Hela behandlingen består av 10 sessioner som utförs på vardagar i två på varandra följande veckor.

3. Behandling (figur 1)

  1. Genomföra MR-skanningar och kliniska bedömningar av symtom och kognitiv prestanda en dag före behandlingen.
  2. Tilldela patienten slumpmässigt till en av de två grupperna efter skanning.
  3. För experimentgruppen identifierar du den delregion av DLPFC som visar starkast funktionell anti-anslutning med sgACC. För kontrollgruppen letar du helt enkelt upp målet i standardutrymmet med hjälp av den genomsnittliga 5 cm-metoden och konverterar det sedan till de enskilda rymdkoordinaterna.
    1. rs-fMRI-förbehandling av data
      1. Förbearbeta rs-fMRI-data med hjälp av en MR-analysprogramvara: (a) ta bort de första 10 volymerna; b) genomföra tidskorrigeringen av segmentet, c) korrigera huvudets rörelse, d) Samregistrera EPI-bilder till T1-bilder. e) utföra segmentering, (f) utföra normalisering med hjälp av T1-bilder; (g) jämna ut de normaliserade bilderna med en 6 mm Gaussisk kärna med full bredd halv maximal (FWHM); h) bandpassfilter (0,01 - 0,08 Hz); och (i) utföra störande regression (huvudrörelseeffekter, linjära trender, vit substans, cerebrospinalvätska och globalt genomsnittligt tidsförlopp).
    2. Funktionell anslutning (FC) för sgACC
      1. Välj sgACC (MNI-koordinat: 6, 16, −10; Fox et al.) som intresseområde (ROI)25 med en radie på 10 mm.
      2. Ta bort den vita substansen och cerebrospinalvätskan i ROI baserat på Harvard-Oxford kortikala atlas (http://www.cma.mgh.harvard.edu/), med hjälp av en sannolikhetströskel för grå substans på 0,25.
      3. Extrahera den genomsnittliga tidsförloppet för ROI.
      4. För att generera FC-karta, beräkna Pearsons korrelationskoefficienter mellan ROI (sgACC) och DLPFC på ett voxel-wise sätt. Normalisera varje korrelationskoefficient med Fishers r-till-z-transformation.
        OBS: DLPFC-masken är en kombination av sfärer med radie på 20 mm centrerade längs vänster halvklot vid BA9 (x = -36, y = 39, z = 43), BA46 (x = -44, y = 40, z = 29), 5 cm-inflygningsstället (x = -41, y = 16, z = 54) och F3 Beam-gruppgenomsnittsstimuleringsstället (x = -39, y = 26, z = 49) 26.
      5. Enligt FC-kartan identifierar du toppkoordinaten i DLPFC som har den största Pearsons antikorrelationskoefficient med sgACC. Detta är delregionen av DLPFC med den starkaste negativa FC med sgACC, som senare kommer att riktas in i TMS-behandlingen för experimentgruppen.
  4. Bestäm tröskelvärdet för vilomotor (RMT) för varje ämne och registrera hotspot.
    1. Instruera patienten att luta sig tillbaka och slappna av och sätt sedan två inspelningselektroder på höger hand och en referenselektrod på den beniga delen av handleden.
    2. Stimulera motorns hotspot med 10 på varandra följande stimulanser med olika intensiteter; under tiden registrera tiderna förnarmuskelkontraktionen.
    3. Identifiera den minsta TMS-intensitet vid vilken en motor framkallad potential (MEP) ≥ 50 μV registreras minst 5 gånger. Definiera det som patientens RMT.
  5. Bedöm svårighetsgraden av depression med hjälp av kliniska skalor som beskrivs i Klinisk datainsamling.
  6. Utför TMS-behandling två gånger om dagen i 10 dagar.
    OBS: För en försöksperson som inte fick behandlingar som planerat, utför ytterligare stimuleringar efter avslutad behandlingskurs efter behov. Alla försökspersoner som missar behandlingen i mer än fyra dagar i följd bör dock uteslutas.
    1. Skapa en ny patientpost.
      1. Välj alternativet Skapa ny patient. Ange patientens ID-nummer eller namn i textrutan.
    2. Lägg över de strukturella MR-bilderna på navigationssystemet.
      1. Välj Importera patient-MR och importera sedan patientens strukturella bild och välj bildtyp.
    3. Skapa individuell huvudmodell och definiera stimuleringsmålet.
      1. Tryck på knappen Ange MRI Fiducials.
      2. Placera hårkorset på dessa fläckar i MR-bilden: (1) FiducialMarkörer: nasion, både vänster och höger tragi; (2) AC-PC-markörer för Talairach: främre commissure, posterior commissure, inter-hemisfärisk punkt; (3) Talairach-markörer: främre punkt, bakre punkt, överlägsen punkt, underlägsen punkt, vänster punkt och höger punkt.
        OBS: "Talairach Markers" markerar hjärnans gränser.
      3. Tryck på Skapa huvudmodell. Välj Manuell hjärnsegmentering och justera tröskeln för hårbotten, den nedre hjärnan och den övre hjärnan.
      4. Klicka på Definiera mål för att fortsätta.
      5. Välj sidan Målmarkör . Klicka på ... för att mata in koordinaten för behandlingsmålet som anges i steg 3.3 och tryck sedan på Gå till. Tryck på Lägg till markör för att namnge punkten.
        OBS: Koordinaterna för kontrollgruppen kommer att vara (-41, 16, 54).
    4. Kalibrering av spolar
      1. Klicka på Fortsätt till Neuronavigation. I textrutan väljer du rätt typ av verktyg som ska användas i behandlingen. Se till att alla referensverktyg finns i vyn för den infraröda kameran.
      2. Tryck på Validate Coil. Sätt pekarspetsen på den markerade spolpunkten. Tryck på Validera (eller den gröna knappen på fjärrkontrollen) när indikatorn för varje verktyg blir grön.
    5. Välj patient och mål.
      1. Välj patientens namn eller ID på sidan Välj patient . Klicka på Välj mål på nästa sida.
      2. Välj Läs målmarkörer för att bläddra i målfilen. Importera filen och välj målet enligt steg 3.6.3.5.
    6. Definiera koordinatsystemet.
      1. Klicka på Definiera koordinatsystem. Sätt ett pannband med ett referensverktyg på patienten. Se till att spolspåraren och referensverktyget är i navigationssystemets vision.
      2. Placera pekarspetsen på nasion och båda tragi i tur och ordning. Tryck på den gröna knappen på fjärrkontrollen varje gång indikatorn för en markör blir grön.
    7. Generering av huvudform
      1. Flytta pekarens spets kontinuerligt på toppen av huvudet. Tryck på knappen på fjärrkontrollen (eller Fit) för att fortsätta.
        OBS: Man kan trycka på Paus för att stoppa processen och återuppta genom att trycka på Start-knappen igen när pekaren har placerats korrekt.
    8. Neuronavigation och stimulering
      1. Tryck på Neuronavigation. På sidan Aktiv spole ställer du in stimuleringsintensiteten till 100 % RMT. Välj Stimulera vid mål för att se målet på huvudmodellen online.
      2. När spolen matchar målkorshåret, det vill säga när indikatortexten blir grön, stimulera.
    9. Förbered och starta behandlingen från steg 3.6.4 direkt om patientens post hade skapats tidigare.
  7. Gör uppföljande bedömningar dag 1, dag 28 och dag 56 efter hela behandlingskursen.

4. Insamling av klinikdata (figur 1b)

  1. Utföra kliniska bedömningar med MADRS24, Hamilton Depression Rating Scale (HAMD)27, Beck Depression Inventory-II (BDI-II)28, Hamilton Anxiety Scale (HAMA)29, Clinical Global Impression (CGI)30 och MATRICS Consensus Cognitive Battery (MCCB)31,32.
    OBS: MINI och MADRS används för screeningen. Alla ovanstående skalor tillämpas för klinisk bedömning före och efter behandling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ROI-mässig FC-analys bör visa att sgACC är signifikant antikorrelerat med DLPFC, där den starkaste negativa korrelationen är det stimulansmål som ska väljas. Signifikant antikorrelation mellan den funktionella anslutningen sgACC-DLPFC och behandlingssvaret bör hittas i korrelationsanalysen33.

Det nuvarande protokollet är baserat på en innovativ TMS-inriktningsmetod som inga tidigare studier har tillämpat. Här presenterar vi resultat från en fMRI-styrd TMS-studie som tillämpade den traditionella 5 cm-metoden. Denna studie34 föreslog ett nytt behandlingsprotokoll, Stanford Accelerated Intelligent Neuromodulation Therapy (SAINT), en högdos iTBS-regim med fMRI-styrd inriktning. Svarsfrekvensen (en MADRS-poäng var 50% lägre från baslinjen) bland 23 MDD-patienter var 90,48%. 19 av 22 deltagare (86,4%) uppfyllde remissionskriterierna i avsikt att behandla analys34. Två deltagare hoppade av på grund av terapeutiska intoleranser och hög motorisk tröskel. I tabell 1 visas poängen för kliniska bedömningar efter TMS-behandling. Därför antar vi att TMS-behandlingsbasen på FC kan ge anmärkningsvärd effektivitet.

Figure 1
Figur 1. Behandlingsdiagram. a) Processen för att förvärva stimuleringsmål och behandlingen. Se 3.3 för en detaljerad beskrivning av hur man får fram målkoordinaterna för experimentgruppen. Målkoordinaten för kontrollgruppen definieras som (-41, 16, 54). b) Tidpunkter för MR-undersökning och klinisk utvärdering. Kliniska data samlades in om screeningen, baslinjen (dvs. före behandling) samt dag 1, dag 28 och dag 56 efter behandlingen. MR-skanningen utfördes endast på baslinjen.
*Utvärdera patienter med M.I.N.I.23 och MADRS24.
**Utvärdera patienter med alla skalor som nämns i steg 4. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Efter HELGONET En månad efter SAINT
Mått Betyda Sd N Svar(%) N Eftergift(%) N Betyda Sd N Svar(%) N Eftergift(%) N
MADRS 5 6.37 21 90.48 21 90.48 21 10.95 11.76 20 70 20 60 20
HAM-D, 17-punkt 4.29 4.43 21 90.48 21 80.95 21 8.05 8.31 20 75 20 65 20
HAM-D, 6-punkts 2.24 3.1 21 85.71 21 85.71 21 4.4 4.72 20 75 20 70 20
BDI-II (N=18) 4.47 5.76 15 100 12 93.33 15 12.25 13.06 16 57.14 14 62.5 16
Självmordstankar
C-SSRS[b] 0 0 18 100 14 100 18 0 0 19 100 14 100 19
HAM-D, punkt 3 0.05 0.22 21 100 19 95.24 21 0.1 0.31 20 100 18 90 20
MADRS, punkt 10 0.1 0.44 21 95.24 21 95.24 21 0.35 0.75 20 90 20 80 20

Tabell 1. Kliniska bedömningspoäng omedelbart efter och 1 månad efter Stanford Accelerated Intelligent Neuromodulation Therapy (SAINT) för behandlingsresistent depression[a] 34

[a] Behandlingssvar definierades som en minskning av den totala MADRS-poängen med ≥ 50%; remission definierades som en poäng på < 8 för 17-artikel HAM-D, < 5 för 6-artikel HAM-D, < 11 för MADRS, < 13 för BDI-II och noll för C-SSRS.
[b] Delskala för självmordstankar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

SgACC ansvarar för känslomässig bearbetning och spelar en viktig roll i stressreglering 16,17,18. En studie tyder på att inriktning på en delregion av DLPFC som visar starkast funktionell anti-anslutning med sgACC (6, 16, -10) kan förbättra den antidepressiva effekten25. Därför är exakt lokalisering av detta mål det kritiska steget i detta protokoll. Före stimuleringen bör hjärnans gränser markeras noggrant med hjälp av neuronavigation, och huvudet bör noggrant registreras för att säkerställa noggrannheten hos en huvudmodell. Observera också att 5 cm-regeln i allmänhet stimulerar mycket bakre regioner i fronthjärnan, medan vårt sgACC-DLPFC-inriktningsprotokoll vanligtvis leder till en mycket främre region35,36. Således kan den differentiella kliniska effekten bland inriktningsmetoder associeras med orienteringen. Vår metod bör utvärderas noggrant genom jämförelse med andra tillvägagångssätt som definierar stimuleringsmålet baserat på andra funktionella anslutningar.

Vårt protokoll har vissa begränsningar. Först och främst ligger sgACC nära sphenoidal sinus, vilket orsakar allvarlig signalförlust på grund av magnetfältens ojämnhet37. Dessutom beror noggrannheten i neuronavigationen till stor del på kvaliteten på MR-bilder, vilket kan leda till felaktiga stimuleringsmål. Förbättring av signal-brusförhållandet för MRI eller en bättre ersättning för sgACC kan hjälpa till att lösa detta problem. En annan begränsning är de tidskrävande procedurer som potentiellt påverkar patienternas efterlevnad för behandlingen, eftersom förberedelser som att etablera en huvudmodell tar lång tid, för att inte tala om hela behandlingskursen som varar i cirka två veckor.

Trots dessa begränsningar har denna metod sin styrka. Trots det faktum att 5 cm-regeln har tillämpats i stor utsträckning i kliniska miljöer, förbiser den de individuella skillnaderna på de anatomiska egenskaperna, vilket anses vara en viktig orsak till den heterogena effekten av TMS38. Neuronavigationssystemet modellerar huvudet individuellt genom att hänvisa till strukturella MR-bilder, vilket förbättrar noggrannheten för spolpositionering. Forskning har visat att en neuronavigerad TMS-terapi är effektivare än en traditionell behandling med 5 cm inriktningsmetod38, Dessutom kan en operatör justera spolen i realtid under ledning av systemet39,40.

Traditionell TMS-terapi riktar sig mot DLPFC som helhet. I det här protokollet valdes underregionen för DLPFC med den starkaste negativa anslutningen med sgACC som mål. Baeken et al.41 fann att sgACC är relaterat till självmordstankar och hopplöshet. Patienter med behandlingsresistensdepression visar en starkare FC mellan sgACC och den högra laterala frontotemporala cortexen, vilket kan vara relaterat till patientens eldfasta tillstånd42. Dessutom hittades stark anslutning mellan sgACC och DLPFC hos MDD-patienter43, och den negativa FC mellan sgACC och standardlägesnätverk (DMN) korrelerades med den kliniska förbättringen. Därför spekulerar vi i att anslutningen av sgACC är nära besläktad med den terapeutiska effekten av TMS, och att stimulering av en specifik region av DLPFC kan ändra sin FC med sgACC, vilket kan förbättra effektiviteten av behandlingen25,44.

Sammanfattningsvis drivs det nuvarande TMS-protokollet under det MR-assisterade neuronavigationssystemet och riktar sig mot den delregion av DLPFC som visar den starkaste negativa funktionella anslutningen med sgACC. Även om inga tidigare studier har tillämpat denna inriktningsmetod kan det bidra till att förbättra noggrannheten i positionering och eventuellt förbättra behandlingssvaret.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författare har inga upplysningar att rapportera.

Acknowledgments

Studien finansierades av China Postdoctoral Science Foundation finansierat projekt (2019M652854) och Natural Science Foundation of Guangdong, Kina (Grant No. 2020A1515010077).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Schramm, E., Klein, D. N., Elsaesser, M., Furukawa, T. A., Domschke, K. Review of dysthymia and persistent depressive disorder: History, correlates, and clinical implications. Lancet Psychiatry. 7 (9), 801-812 (2020).
  2. Knight, M. J., Baune, B. T. Cognitive dysfunction in major depressive disorder. Current Opinion in Psychiatry. 31 (1), 26-31 (2018).
  3. Otte, C., et al. Major depressive disorder. Nature Reviews Disease Primers. 2 (1), 1-20 (2016).
  4. Rafeyan, R., Papakostas, G. I., Jackson, W. C., Trivedi, M. H. Inadequate response to treatment in major depressive disorder: Augmentation and adjunctive strategies. Journal of Clinical Psychiatry. 81 (3), (2020).
  5. Zhang, J. J., Fong, K. N., Ouyang, R. g, Siu, A. M., Kranz, G. S. J. A. Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on craving and substance consumption in patients with substance dependence: A systematic review and meta-analysis. Addiction. 114 (12), 2137-2149 (2019).
  6. Enokibara, M., Trevizol, A., Shiozawa, P., Cordeiro, Q. Establishing an effective TMS protocol for craving in substance addiction: Is it possible. American Journal on Addictions. 25 (1), 28-30 (2016).
  7. Diana, M., et al. Rehabilitating the addicted brain with transcranial magnetic stimulation. Nature Reviews Neuroscience. 18 (11), 685 (2017).
  8. Vink, J. J. T., et al. A novel concurrent TMS-fMRI method to reveal propagation patterns of prefrontal magnetic brain stimulation. Human Brain Mapping. 39 (11), 4580-4592 (2018).
  9. Baeken, C., De Raedt, R. Neurobiological mechanisms of repetitive transcranial magnetic stimulation on the underlying neurocircuitry in unipolar depression. Dialogues in Clinical Neuroscience. 13 (1), 139-145 (2011).
  10. Tik, M., et al. Towards understanding rTMS mechanism of action: Stimulation of the DLPFC causes network-specific increase in functional connectivity. Neuroimage. 162, 289-296 (2017).
  11. Castrén, E. Neuronal network plasticity and recovery from depression. JAMA Psychiatry. 70 (9), 983-989 (2013).
  12. Cantone, M., et al. Cortical plasticity in depression. ASN Neuro. 9 (3), 1759091417711512 (2017).
  13. Valero-Cabré, A., Amengual, J. L., Stengel, C., Pascual-Leone, A., Coubard, O. A. Transcranial magnetic stimulation: A comprehensive review of fundamental principles and novel insights. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 83, 381-404 (2017).
  14. Luber, B. M., et al. Using neuroimaging to individualize TMS treatment for depression: Toward a new paradigm for imaging-guided intervention. Neuroimage. 151, 65-71 (2017).
  15. Wassermann, E. M., Zimmermann, T. J. P. Transcranial magnetic brain stimulation: Therapeutic promises and scientific gaps. Pharmacology & Therapeutics. 133 (1), 98-107 (2012).
  16. Kim, H., et al. Hypometabolism and altered metabolic connectivity in patients with internet gaming disorder and alcohol use disorder. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 95, 109680 (2019).
  17. Kim, J. Y., et al. The correlation between the frontostriatal network and impulsivity in internet gaming disorder. Scientific Reports. 9 (1), 1191 (2019).
  18. Wang, Y., et al. Impaired decision-making and impulse control in Internet gaming addicts: evidence from the comparison with recreational Internet game users. Addiction Biology. 22 (6), 1610-1621 (2017).
  19. Mayberg, H. S. Limbic-cortical dysregulation: A proposed model of depression. Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences. 9 (3), 471-481 (1997).
  20. Rolls, E. T. The cingulate cortex and limbic systems for emotion, action, and memory. Brain Structure and Function. 224 (9), 3001-3018 (2019).
  21. Philip, N. S., et al. Network mechanisms of clinical response to transcranial magnetic stimulation in posttraumatic stress disorder and major depressive disorder. Biological Psychiatry. 83 (3), 263-272 (2018).
  22. Fox, M. D., Buckner, R. L., White, M. P., Greicius, M. D., Pascual-Leone, A. Efficacy of transcranial magnetic stimulation targets for depression is related to intrinsic functional connectivity with the subgenual cingulate. Biological Psychiatry. 72 (7), 595-603 (2012).
  23. Sheehan, D. V., et al. The Mini-International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.): The development and validation of a structured diagnostic psychiatric interview for DSM-IV and ICD-10. Journal of Clinical Psychiatry. 59, Suppl 20 22-33 (1998).
  24. Montgomery, S. A., Asberg, M. A new depression scale designed to be sensitive to change. British Journal of Psychiatry. 134, 382-389 (1979).
  25. Fox, M. D., Buckner, R. L., White, M. P., Greicius, M. D., Pascual-Leone, A. J. B. p Efficacy of transcranial magnetic stimulation targets for depression is related to intrinsic functional connectivity with the subgenual cingulate. Biological Psychiatry. 72 (7), 595-603 (2012).
  26. Cash, R. F. H., et al. Personalized connectivity-guided DLPFC-TMS for depression: Advancing computational feasibility, precision and reproducibility. Human Brain Mapping. , (2021).
  27. Hamilton, M. A rating scale for depression. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 23 (1), 56-62 (1960).
  28. Beck, A. T., Steer, R. A., Brown, G. K. Manual for the Beck depression inventory-II. , TX Psychol. Corp. San Antonio. 1-82 (1996).
  29. Hamilton, M. The assessment of anxiety states by rating. British Journal of Medical Psychology. 32 (1), 50-55 (1959).
  30. Guy, W. ECDEU assessment manual for psychopharmacology, revised. U.S. Dept. of Health, Education, and Welfare, Public Health Service, Alcohol, Drug Abuse, and Mental Health Administration, National Institute of Mental Health, Psychopharmacology Research Branch, Division of Extramural Research Programs. , (1976).
  31. Kern, R. S., et al. The MATRICS consensus cognitive battery, part 2: Co-norming and standardization. American Journal of Psychiatry. 165 (2), 214-220 (2008).
  32. Nuechterlein, K. H., et al. The MATRICS consensus cognitive battery, part 1: Test selection, reliability, and validity. American Journal of Psychiatry. 165 (2), 203-213 (2008).
  33. Jing, Y., et al. Pregenual or subgenual anterior cingulate cortex as potential effective region for brain stimulation of depression. Brain and Behavior. 10 (4), 01591 (2020).
  34. Cole, E. J., et al. Stanford accelerated intelligent neuromodulation therapy for treatment-resistant depression. American Journal of Psychiatry. 177 (8), 716-726 (2020).
  35. Cash, R. F. H., et al. Subgenual functional connectivity predicts antidepressant treatment response to transcranial magnetic stimulation: Independent validation and evaluation of personalization. Biological Psychiatry. 86 (2), 5-7 (2019).
  36. Ge, R., Downar, J., Blumberger, D. M., Daskalakis, Z. J., Vila-Rodriguez, F. Functional connectivity of the anterior cingulate cortex predicts treatment outcome for rTMS in treatment-resistant depression at 3-month follow-up. Brain Stimulation. 13 (1), 206-214 (2020).
  37. Ojemann, J. G., et al. Anatomic localization and quantitative analysis of gradient refocused echo-planar fMRI susceptibility artifacts. Neuroimage. 6 (3), 156-167 (1997).
  38. Schonfeldt-Lecuona, C., et al. The value of neuronavigated rTMS for the treatment of depression. Clinical Neurophysiology. 40 (1), 37-43 (2010).
  39. Krieg, S. M., et al. Protocol for motor and language mapping by navigated TMS in patients and healthy volunteers; workshop report. Acta Neurochir (Wien). 159 (7), 1187-1195 (2017).
  40. Haddad, A. F., Young, J. S., Berger, M. S., Tarapore, P. E. Preoperative applications of navigated transcranial magnetic stimulation. Frontiers in Neurology. 11, 628903 (2020).
  41. Baeken, C., Duprat, R., Wu, G. R., De Raedt, R., van Heeringen, K. Subgenual anterior cingulate-medial orbitofrontal functional connectivity in medication-resistant major depression: A neurobiological marker for accelerated intermittent theta burst stimulation treatment. Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging. 2 (7), 556-565 (2017).
  42. Wu, G. R., De Raedt, R., Van Schuerbeek, P., Baeken, C. Opposite subgenual cingulate cortical functional connectivity and metabolic activity patterns in refractory melancholic major depression. Brain Imaging and Behavior. 14 (2), 426-435 (2020).
  43. Salomons, T. V., et al. Resting-state cortico-thalamic-striatal connectivity predicts response to dorsomedial prefrontal rTMS in major depressive disorder. Neuropsychopharmacology. 39 (2), 488-498 (2014).
  44. Iseger, T. A., van Bueren, N. E. R., Kenemans, J. L., Gevirtz, R., Arns, M. A frontal-vagal network theory for major depressive disorder: Implications for optimizing neuromodulation techniques. Brain Stimulation. 13 (1), 1-9 (2020).

Tags

Beteende fråga 174
Individualiserad rTMS-behandling för depression med en fMRI-baserad inriktningsmetod
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Luo, X., Hu, Y., Wang, R., Zhang,… More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter