Методическая статья

Нейростимуляция замкнутого цикла для персонализированного лечения большого депрессивного расстройства на основе биомаркеров

DOI:

10.3791/65177

⸱

7 июля 2023 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neurological Surgery, University of California, San Francisco, 2Weill Institute for Neurosciences, University of California, San Francisco, 3Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, University of California, San Francisco, 4Department of Neurology, University of California, San Francisco

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Глубокая стимуляция мозга, вызванная специфичным для пациента нейронным биомаркером состояния с выраженными симптомами, может лучше контролировать симптомы большого депрессивного расстройства по сравнению с непрерывной стимуляцией с разомкнутым контуром. Этот протокол обеспечивает рабочий процесс для идентификации специфического для пациента нейронного биомаркера и контроля доставки терапевтической стимуляции на основе идентифицированного биомаркера.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Глубокая стимуляция мозга включает в себя введение электрической стимуляции в целевые области мозга для получения терапевтического эффекта. В контексте большого депрессивного расстройства (БДР) в большинстве исследований на сегодняшний день применялась непрерывная или открытая стимуляция с многообещающими, но неоднозначными результатами. Одним из факторов, способствующих этим неоднозначным результатам, может быть время применения стимуляции. Стимуляция, специфичная для состояний с высокими симптомами, персонализированным и отзывчивым образом, может быть более эффективной в уменьшении симптомов по сравнению с непрерывной стимуляцией и может позволить избежать снижения терапевтических эффектов, связанных с привыканием. Кроме того, меньшая общая продолжительность стимуляции в день выгодна для снижения энергопотребления устройства. Этот протокол описывает экспериментальный рабочий процесс с использованием хронически имплантируемого устройства нейростимуляции для достижения стимуляции замкнутого цикла у лиц с резистентной к лечению БДР. Эта парадигма основана на определении специфического для пациента нейронного биомаркера, связанного с состояниями с высокими симптомами, и программировании детекторов устройства таким образом, чтобы стимуляция запускалась этим считыванием состояния симптома. Описанные процедуры включают в себя получение нейронных записей одновременно с отчетами о симптомах пациента, использование этих данных в подходе модели пространства состояний для дифференциации состоятельных и высоких состояний и соответствующих нейронных функций, а также последующее программирование и настройку устройства для проведения терапии стимуляции с замкнутым контуром.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Большое депрессивное расстройство (БДР) — это нервно-психическое заболевание, характеризующееся аберрантной активностью на сетевом уровне и связностью1. Заболевание проявляется различными симптомами, которые варьируются у разных людей, колеблются с течением времени и могут быть вызваны различными нейронными цепями 2,3. Примерно 30% пациентов с БДР не поддаются стандартномулечению4, что указывает на необходимость применения новых подходов.

Глубокая стимуляция мозга (DBS) — это форма нейромодуляции, при которой электрический ток доставля....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот протокол был рассмотрен и одобрен Институциональным наблюдательным советом Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

1. Настройка устройства для записи пациента на дому

  1. Вместе с представителем компании-производителя устройства установите четыре настроенных канала для сбора данных, по два от каждого имплантированного провода.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Каждый канал записывает биполярную запись. В сконфигурированных каналах могут использоваться соседние (например, 1-2, 3-4) или чередующиеся (например, 1-3, 2-4) электродные контакты. При имплантации проводов с шагом 10 мм обычно используются соседние контакты. При импла....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Данные, собранные и представленные здесь, получены от одного пациента с четырехканальными отведениями, имплантированными в правую орбитофронтальную кору (OFC) и правую субгенуальную поясную извилину (SGC) (рис. 1). Провод с шагом 10 мм от центра до центра был использован для OFC для того, чтобы нацелиться как на медиальную, так и на латеральную стороны, в то время как провод с шагом 3,5 мм был использован для SGC для более пространственно концентрированного покрытия. Четыре биполярных канала.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Глубокая стимуляция мозга стала признанной терапией болезни Паркинсона, эссенциального тремора, дистонии и эпилепсии, и активно исследуется при многих других психоневрологических состояниях26,27,28,29. Подавляющее большинство DBS поставляется в режиме разомкнутого контура, в котором стимуляция осуществляется непрерывно. При симптомах, которые носят пароксизмальный характер, непрерывная стимуляц.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ADK консультирует Eisai, Evecxia Therapeutics, Ferring Pharmaceuticals, Galderma, Harmony Biosciences, Idorsia, Jazz Pharmaceuticals, Janssen Pharmaceuticals, Merck, Neurocrine Biosciences, Pernix Pharma, Sage Therapeutics, Takeda Pharmaceutical Company, Big Health, Millennium Pharmaceuticals, Otsuka Pharmaceutical и Neurawell Therapeutics. ADK выражает признательность за поддержку со стороны Janssen Pharmaceuticals, Jazz Pharmaceuticals, Axsome Therapeutics (no. AXS-05-301) и Reveal Biosensors. KWS входит в консультативный совет Nesos. UCSF и EFC имеют патенты, связанные со стимуляцией мозга для лечения нервно-психических расстройств. Остальные авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была поддержана Семейным фондом Рэя и Дагмар Долби через Департамент психиатрии Калифорнийского университета в Сан-Франциско (KKS, ANK, NS, JF, VRR, KWS, EFC, ADK) и получила награду Национальных институтов здравоохранения No 1. K23NS110962 (KWS), грант NARSAD для молодых исследователей от Фонда исследований мозга и поведения (KWS) и премия Trailblazer Award (KWS) 1907 года.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Глубинный свинецNeuropaceDL-330-3,530 см длина, 3,5 мм расстояние между контактами
Глубина провода NeuropaceDL-330-10длина 30 см, расстояние между контактами 10 мм
Глубина проводаNeuropaceDL-344-3,544 см длина, расстояние между контактами 3,5 мм
Глубина проводаNeuropaceDL-344-1044 см длина, расстояние между контактами 10 мм
Шапочка на липучкеСамосборныйNAДополнительный
проект Jupyter NotebookJupyterNA
MagnetNeuropaceM-01
ПрограмматорNeuropacePGM-300Клинический планшет
Python 3.10PythonNA
Удаленный мониторNeuropace5000Ноутбук пациента 
Система реагирующей нейростимуляции (РНС) NeuropaceRNS-320
ПалочкаNeuropaceW-02

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kaiser, R. H., Andrews-Hanna, J. R., Wager, T. D., Pizzagalli, D. A. Large-scale network dysfunction in major depressive disorder: A meta-analysis of resting-state functional connectivity. JAMA Psychiatry. 72 (6), 603-611 (2015).
  2. Goldstein-Piekarski, A. N., et al.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Closed Loop NeurostimulationDeep Brain StimulationMajor Depressive DisorderPersonalized TreatmentNeural BiomarkerSymptom State DetectionState Space ModelNeurostimulator ProgrammingResponsive StimulationTreatment Refractory Depression

Похожие статьи