Stanford Medicine liderliğindeki bir araştırma ekibi, şiddetli depresyon tedavisinde kullanılan transkraniyal manyetik stimülasyonun (TMS) anormal beyin sinyallerini tersine çevirerek çalıştığını buldu. Çalışma aynı zamanda, depresyon teşhisi için potansiyel bir biyobelirteç ortaya çıkardı; bu, beynin önemli bölgeleri arasındaki nöral aktivitenin geriye doğru akışıdır.
Beyni uyarmak için kafatasına güçlü manyetik darbeler uygulamak, birçok hastada semptomları hızla hafifletebilir. geleneksel tedavilerin etkisiz kaldığı ağır depresyonlu kişiler.
Yine de, bu tedavinin adı olan transkraniyal manyetik stimülasyonun depresyonu nasıl hafiflettiği bir sır olarak kaldı. Şimdi, Stanford Medicine’deki bilim adamlarının öncülük ettiği yeni araştırma, bu terapinin anormal beyin sinyallerinin yönünü tersine çevirerek çalıştığını ortaya koyuyor.
Bulgular ayrıca, beynin kilit bölgeleri arasındaki geriye doğru nöral aktivite akışlarının şu şekilde kullanılabileceğini öne sürüyor: depresyon teşhisine yardımcı olacak bir biyobelirteç.
“Öne çıkan hipotez, TMS’nin beyindeki nöral aktivite akışını değiştirebileceği yönündeydi,” dedi. Davranış bilimleri. “Ama dürüst olmak gerekirse, oldukça şüpheliydim. Test etmek istedim.”
Mitra’da bunu yapacak araç vardı. Saint Louis’deki Washington Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisi olarak, Mark Raichle, MD’nin laboratuvarında, beyindeki aktif bölgelerin yerini belirlemek için yaygın olarak kullanılan fonksiyonel manyetik rezonans görüntülemeyi veya fMRI’yi analiz etmek için matematiksel bir araç geliştirdi. Yeni analiz, bu etkinliğin yönünü de ortaya çıkarmak için farklı alanların etkinleştirilmesi arasındaki zamanlamadaki dakika farklarını kullandı.
Yakın zamanda Proceedings of the National Academy of Sciences’ta yayınlanan yeni çalışmada, Mitra ve Raichle birlikte çalıştı derin depresyonu tedavi etmek için her hastanın beyin anatomisine göre kişiselleştirilmiş manyetik stimülasyon kullanımını geliştiren psikiyatri ve davranış bilimleri doçenti Dr. Nolan Williams ile.
FDA onaylı tedavi, Stanford Nöromodülasyon Terapisi, majör depresyonla ilgili beyin aktivitesini değiştirebilen yüksek dozda manyetik darbe modelleriyle stimülasyona rehberlik etmek için gelişmiş görüntüleme teknolojilerini birleştirir. Birkaç hafta veya ay boyunca günlük seanslar gerektiren geleneksel TMS ile karşılaştırıldığında SNT, yalnızca beş gün boyunca her gün 10 seanslık hızlandırılmış bir zaman çizelgesi üzerinde çalışır.
“Bu, TMS’nin bu yeteneğe sahip olup olmadığını görmek için mükemmel bir testti. Çalışmanın baş yazarı olan Mitra, “sinyallerin beyinden akış şeklini değiştirmek için” dedi. “Bu işe yaramazsa, hiçbir şey işe yaramaz.”
Raichle ve Williams, çalışmanın kıdemli yazarlarıdır.
Zamanlama her şeydir
Araştırmacılar, işe yarayan 33 hastayı işe aldı. tedaviye dirençli majör depresif bozukluk tanısı almıştı. Yirmi üçü SNT tedavisi aldı ve 10’u SNT’yi taklit eden ancak manyetik stimülasyon olmadan sahte bir tedavi aldı. Bu hastaların verilerini, depresyonu olmayan 85 sağlıklı kontrolün verileriyle karşılaştırdılar.
Tüm beyindeki fMRI verilerini analiz ettiklerinde, bir bağlantı öne çıktı. Normal beyinde, bedensel duyumları bütünleştiren bir bölge olan ön insula, duyguları yöneten bir bölgeye, ön singulat kortekse sinyaller gönderir.
“Bunu, bu bilgiyi alan ön singulat korteks olarak düşünebilirsiniz. Mitra, kalp atış hızı veya vücut ısısı gibi vücut hakkında bilgi verir ve ardından tüm bu sinyallere dayanarak nasıl hissedeceğine karar verir,” dedi.
Bununla birlikte, depresyonu olan katılımcıların dörtte üçünde, tipik aktivite tersine döndü: Ön singulat korteks, ön insulaya sinyaller gönderdi. Depresyon ne kadar şiddetli olursa, yanlış yöne giden sinyallerin oranı da o kadar yüksek olur.
“İlişkide gönderenin ve alıcının kim olduğunu gördük, birisinin kötü olup olmadığı açısından gerçekten önemli görünüyor. “Depresif,” dedi Mitra.
“Sanki nasıl hissedeceğinize zaten karar vermişsiniz ve sonra hissettiğiniz her şey bunun içinden süzülüyor,” dedi. “Ruh hali birincil hale geldi.”
“Bu, birçok psikiyatristin depresyonu nasıl gördüğüyle tutarlı,” diye ekledi. “Normalde bir hasta için oldukça eğlenceli olan şeyler bile aniden onlara hiç zevk vermiyor.”
Akışın değiştirilmesi
Depresif hastalar SNT ile tedavi edildiğinde, sinirsel aktivite akışı şu yöne kaydı: bir hafta içinde normal yöne dönerek, depresyonlarının hafiflemesiyle aynı zamana denk geldi.
En şiddetli depresyona – ve en fazla yanlış yönlendirilmiş beyin sinyallerine – sahip olanlar, tedaviden büyük olasılıkla fayda göreceklerdi.
{6 }”Uzay-zamansal anormalliği geri alabiliyoruz, böylece insanların beyinleri normal, sağlıklı kontrollerinki gibi görünüyor,” dedi Williams.
Depresyon için bir biyobelirteç
Depresyonu tedavi etme zorluğu, biyolojik mekanizmalarına ilişkin içgörü eksikliği olmuştur. Bir hastanın ateşi varsa, uygun tedaviyi belirleyebilecek – örneğin bakteriyel veya viral bir enfeksiyon için – çeşitli testler vardır. Ancak depresyonlu bir hasta için benzer testler yoktur.
“Bir biyolojideki bu özel değişikliğin – bu iki beyin bölgesi arasındaki sinyal akışının – klinik alandaki değişikliği öngördüğü psikiyatride ilk kez bu oluyor. Williams, “Depresyonu olan herkeste bu anormal nöral aktivite akışı görülmez ve daha az şiddetli depresyon vakalarında nadir olabilir,” dedi Williams, ancak tedavinin önceliklendirilmesi için önemli bir biyobelirteç görevi görebilir. bozukluk için. “SNT ile hassas tedaviye izin veren fMRI verileri, hem depresyon için bir biyobelirteç hem de altta yatan nedeni tedavi etmek için kişiselleştirilmiş bir hedefleme yöntemi olarak kullanılabilir” dedi.
“Şiddetli depresyonu olan bir kişi aldığımızda , SNT tedavisine ne kadar iyi yanıt vereceklerine karar vermek için bu biyobelirteçlere bakabiliriz.” kırk yılı aşkın bir süredir beyin görüntüleme üzerine çalışan Raichle, “beynin çeşitli bölümleri arasındaki ilişkilerin inceliklerini ele alıyorlar” dedi. “Teknolojinin artık anlamaya çalıştığımız sorunların karmaşıklığına yaklaşması inanılmaz umut verici.”
Araştırmacılar, çalışmayı daha geniş bir hasta grubunda tekrarlamayı planlıyor. Ayrıca fMRI verilerinde gizlenen beyin aktivitesinin yönü hakkında daha fazla ipucu ortaya çıkarmak için başkalarının analitik tekniklerini benimseyeceğini umuyorlar. Mitra, “İyi ve temiz fMRI verileriniz olduğu sürece, sinyallerin bu özelliğini inceleyebilirsiniz,” dedi.
Referans: “Hedefli nörostimülasyon, tedaviye dirençli depresyonun uzamsal-zamansal bir biyobelirteçini tersine çevirir” yazan Anish Mitra, Marcus E. Raichle, Andrew D. Geoly, Ian H. Kratter ve Nolan R. Williams, 15 Mayıs 2023, Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2218958120
Çalışma, Beyin ve Davranış Araştırma Vakfı Genç Araştırmacı Ödülü, Yenilikçi Yeni Bilim Adamları için NIMH Biyodavranışsal Araştırma Ödülleri, Charles R. Schwab, David ve Amanda Chao Fund II, Amy Roth Ph.D. Fonu, Nöromodülasyon Araştırma Fonu, Lehman Ailesi, Still Charitable Trust, Marshall ve Dee Ann Payne Fonu, Gordie Brookstone Fonu, Mellam Ailesi Vakfı ve Baszucki Beyin Araştırma Fonu.