Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna wyzwalana elektroencefalografią w czasie rzeczywistym w celu pobudzenia kory mózgowej

Przemysłowe znaczenie wykonawcze

TMS wyzwalany w czasie rzeczywistym przez EEG umożliwia precyzyjną modulację pobudliwości kory poprzez synchronizację stymulacji z konkretnymi stanami mózgu, oferując mechanistyczne podejście do badania funkcji obwodów neuronalnych. Możliwość ta wspiera walidację celów w neuronauce poprzez ustanawianie związków przyczynowych między aktywnością oscylacyjną a odpowiedziami fizjologicznymi, co pomaga w ograniczaniu ryzyka związanego z hipotezami terapeutycznymi ukierunkowanymi na OUN. Metoda ta zwiększa pewność prognostyczną w modelach przedklinicznych, dostarczając mierzalnych, zależnych od fazy odczytów neurofizjologicznych.

Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym

Wstępne etapy odkrywania i walidacja celu

• Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez powiązanie konkretnych faz EEG z pobudliwością kory mózgowej i wynikami potencjałów wywołanych ruchowo.
• Wartość operacyjna: Zapewnia powtarzalny protokół izolowania przyczynowego wpływu oscylacji mózgowych na odpowiedzi neuronalne.
• Wartość translacyjna: Wspiera mechanistyczną redukcję ryzyka w przypadku celów terapeutycznych w obrębie OUN poprzez wykazanie zależnej od stanu modulacji aktywności kory mózgowej.

Przesiewy i opracowywanie testów

• Wartość naukowa: Pozwala na uzyskanie ilościowych, zsynchronizowanych czasowo pomiarów potencjałów wywołanych ruchowo, które służą jako obiektywne biomarkery stanu kory mózgowej.
• Wartość operacyjna: Standaryzuje dostarczanie stymulacji poprzez wyzwalanie w czasie rzeczywistym za pomocą EEG, co redukuje zmienność w testach neuromodulacyjnych.
• Wartość translacyjna: Umożliwia przygotowanie testów do przesiewowego badania związków zmieniających pobudliwość kory lub dynamikę oscylacyjną.

Badania translacyjne i przedkliniczne

• Wartość naukowa: Ułatwia modelowanie systemowe istotne dla chorób poprzez badanie pobudliwości kory w warunkach znanych nieprawidłowości oscylacyjnych.
• Wartość operacyjna: Zapewnia ciągłość od etapu odkryć do walidacji przedklinicznej dzięki spójnym, specyficznym dla danej fazy odczytom neuromodulacji.
• Wartość translacyjna: Wspiera decyzje o dalszym rozwoju z uwzględnieniem analizy ryzyka poprzez powiązanie biomarkerów elektrofizjologicznych z efektami funkcjonalnymi.

Integracja potoków i przepływów pracy

Metoda ta wpisuje się w proces badawczy, obejmujący etapy od walidacji celu po identyfikację związku wiodącego, w którym specyficzna dla danej fazy neuromodulacja pozwala na zrozumienie mechanizmów działania celów w ośrodkowym układzie nerwowym.

• Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez, umożliwiając precyzyjne, zależne od stanu badanie obwodów korowych zaangażowanych w kontrolę motoryczną i przetwarzanie sensoryczne.
• Screening: Poprawia powtarzalność testów poprzez wykorzystanie synchronizacji EEG w czasie rzeczywistym do standaryzacji czasu stymulacji w odniesieniu do stanu mózgu.
• Analityka: Dostarcza ilościowych pomiarów zmiennej zależnej (amplituda i latencja potencjału wywołanego motorycznie), co pozwala na porównanie efektów stymulacji w różnych fazach EEG.
• Badania translacyjne: Zapewnia ciągłość przedkliniczną, dostarczając translacyjne punkty końcowe neurofizjologiczne do oceny związków aktywnych w obrębie OUN.
• Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy wielokrotnego użytku platformę neuromodulacyjną, którą można zastosować w wielu projektach walidacji celów w OUN wymagających specyficzności stanu oscylacyjnego.

Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy

• Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celu poprzez zmniejszenie niejednoznaczności odpowiedzi zależnych od stanu kory mózgowej.
• Wartość operacyjna: Poprawia powtarzalność i skalowalność eksperymentów z neuromodulacji dzięki zautomatyzowanej stymulacji wyzwalanej przez EEG.
• Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go, dostarczając wglądu w mechanizmy, dzięki którym stany mózgu modulują angażowanie celu.
• Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację kandydatów z obszaru OUN z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o ich wpływ na pobudliwość korową specyficzną dla danej fazy.

Uwagi dotyczące wdrożenia

• Wymaga doświadczenia w zakresie elektrofizjologii, protokołów bezpieczeństwa TMS oraz przetwarzania sygnałów w czasie rzeczywistym.
• Zależne od zintegrowanych systemów EEG-TMS z funkcjami filtrowania przestrzennego, detekcji fazy i wyzwalania stymulacji.
• Wymaga standaryzacji międzyzespołowej pomiędzy grupami zajmującymi się neuronauką, opracowywaniem testów oraz analizą danych w celu zapewnienia spójnej realizacji protokołu.
• Wiąże się z koniecznością wprowadzenia adaptacji podczas stosowania metody w odniesieniu do różnych celów korowych lub pasm oscylacyjnych poza rytmem sensorimotorycznym.
• Ograniczone koniecznością indywidualnej kalibracji każdego badanego w celu wyznaczenia progu motorycznego i optymalnego ułożenia cewki.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji