фронтальний

  • предметів
  • реферат
  • ВСТУП
  • Поточне дослідження
  • УЧАСНИКИ ТА МЕТОДИ
  • учасників
  • процедури
  • РЕЗУЛЬТАТИ
  • Шкала оцінки депресії Гамільтона
  • Theta Cordance
  • кореляція
  • Відсоток-зміна
  • Співвідношення процентних змін
  • Демографічні характеристики та історія
  • ОБГОВОРЕННЯ
  • висновок
  • Додаткова інформація
  • Файли PDF
  • Додаткова інформація
  • Файли зображень
  • Додаткове зображення S1
  • Додаткове зображення S2
  • Додаткове зображення S3

предметів

  • біомаркери
  • депресія
  • Нейрональна фізіологія
  • Терапевтичні засоби

реферат

Глибока стимуляція головного мозку (DBS) субкалозної цингулярної білої речовини (SCC) може бути ефективним підходом до стійкої до лікування депресії (TRD), яка в іншому випадку не реагує на більш традиційну терапію, але DBS є інвазивною, дорогою і має потенціал для побічні ефекти потенційні біомаркери для прогнозування антидепресантної реакції перед втручанням. ЕЕГ у стані спокою реєстрували у 12 пацієнтів з ТРЗ до початку лікування, через 4 тижні ДКБ СКК та через 24 тижні ДБК СКЦ. Нижчий початковий серцевий тета (FTC) на вихідному рівні (і більш високий FTC через 4 тижні) передбачав нижчий показник тяжкості депресії через 24 тижні. Більше збільшення FTC (вихідний рівень - 4 тижні) передбачав більше зниження показників тяжкості депресії згодом (4-24 тижні) та протягом усього дослідження (вихідний рівень - 24 тижні). Прогнозні співвідношення були топографічно специфічними для тета-корда для фронтальних електродів. Таким чином, результати цього пілотного дослідження дозволяють припустити, що вихідні ЗПТ та базові зміни корисні як біомаркери для прогнозування 6-місячної клінічної відповіді на СКК DBS на ТРД.

У продовженні відкритих досліджень (Kennedy et al., 2011; Lozano et al., 2008; Mayberg et al., 2005; Holtzheimer et al., 2012) у дослідженні 10 однополярних та 7 біполярних хворих на ІХС, які перенесли хронічний СКХ DBS. Повторні історичні висновки були пов’язані зі значним зниженням показників тяжкості депресії при DBS. Однак через інвазивність, вартість та потенційні негативні наслідки важливо визначити біомаркери, які можуть передбачити антидепресантну реакцію до втручання. Отже, це дослідження вивчало потенційні біомаркери антидепресантної відповіді на SCC DBS в кількісному ЕЕГ у спокої для 12 пацієнтів у дослідженні, опублікованому Holtzheimer et al. (2012).

Поточне дослідження потенційних біомаркерів відповіді антидепресанта QEEG на SCC DBS зосереджено на ритмах на частоті тета (4-8 Гц). Тета-частоти ЕЕГ генеруються в мозку людини за допомогою різних джерел, включаючи середню префронтальну кору (ПФК), передню поперечну зону кори (АСС), гіпокамп, мигдалину, таламус, а також безліч смугастих кіркових кіл (Asada et al., 1999; Князєв, 2007; Саусенг і Клімеш, 2008). Ці структури (і тета-коливання) функціонально пов’язані з увагою, пам’яттю та навчанням; а також емоційна обробка та самопізнання (Князєв, 2007; Sauseng та ін., 2010; Sauseng та Klimesch, 2008) - функції, що характеризуються депресивними розладами. Крім того, генератори тета, ймовірно, сильно перекриваються з розподіленою лімбічно-кортикальною мережею, яка вважається дисфункціональною при великому депресивному розладі - і на яку спрямовано SCC DBS для TRD (Mayberg, 2009). З цих причин були обрані заходи QEEG для тестування, які могли мати прогностичну асоціацію з антидепресантною реакцією на лікування SCC DBS.

Насправді багато попередніх досліджень зосереджувались на фронтальній лінії тета стосовно депресивних станів та їх змінам у відповідь на лікування антидепресантами. При використанні електромагнітної томографії з низькою роздільною здатністю Корб та співавт. (2008) виявили, що щільність джерела струму (CSD) у ряді частот, включаючи тета, локалізований до ACC та PFC, була вищою у пацієнтів з великим депресивним розладом порівняно зі здоровими контролерами. Крім того, Pizzagalli et al. (2001, 2002) та Mulert et al. (2007) виявили, що більш високий рівень тета CSD на початковому рівні до лікування, локалізованого до рострального АКК, передбачав кращу клінічну відповідь на антидепресанти, що узгоджується з висновками за допомогою ПЕТ-вимірів регіонального метаболізму глюкози (Pizzagalli et al., 2003).

Інший метод кількісної оцінки інформації про частоту ЕЕГ, який широко використовується для прогнозування клінічної відповіді на антидепресанти, називається серцевим (Leuchter et al., 1994). Корданс - це лінійна комбінація нормованої абсолютної потужності та відносної потужності в конкретному діапазоні частот на певній ділянці запису (детальніше див. Учасники та методи), спочатку запропонована як засіб QEEG для виявлення деферентації кори (наприклад, ураження білої речовини). Широке тлумачення Theta Cordance відображає як місцеве споживання енергії в PFC та ACC (Leuchter and Cook, 2010). У попередніх дослідженнях, в яких пацієнти отримували антидепресанти, прогнози зменшення частоти серцевих скорочень лобового тета (FTC) від початкового рівня прогнозували кращу клінічну відповідь (Bares et al., 2008, 2010, 2012; Cook et al., 2002, 2009; Hunter et al., 2010). Барес та ін. (2012) також виявили вищі FTC на вихідному рівні у клінічних респондентів порівняно з невідповідачами. На підставі цих попередніх висновків було обрано FTC, який, ймовірно, передбачав асоціації з антидепресивною реакцією на лікування SCC DBS.

Поточне дослідження

ЕЕГ реєстрували в три моменти часу у 12 пацієнтів з TRD, які проходили лікування SCC DBS: на початковому рівні до лікування, через 4 тижні DBS і через 24 тижні DBS. Серцеві значення тета в передньому та задньому місцях реєстрації оцінювали для виявлення потенційних предикторів антидепресантної відповіді. Було розглянуто два основні питання: (1) чи передбачав FTC антидепресантну реакцію на початку дослідження та (2) чи ранні зміни в FTC передбачали антидепресантну реакцію? Очікувалось, що FTC на початку лікування та зміни FTC незабаром після початку лікування будуть прогнозувати антидепресантну реакцію на лікування SCC DBS.

УЧАСНИКИ ТА МЕТОДИ

учасників

Дані 12 пацієнтів, які брали участь у дослідженні SCC DBS щодо TRD (7 жінок; середній вік = 40, 42 роки, SD = 9, 78), були включені на основі вищезазначених критеріїв прийнятності (Holtzheimer et al., 2012). Коротко кажучи, у пацієнтів був діагностований або великий депресивний розлад (n = 9), або біполярний розлад II, депресія (n = 3), яка мала поточний депресивний епізод принаймні 12 місяців, не пройшла принаймні чотири відповідні антидепресанти, включаючи електросудомну терапію, і не мали інших суттєвих психіатричних чи медичних супутніх захворювань (додаткові демографічні характеристики та історія хвороби наведені в таблиці 1). Пацієнти продовжували застосовувати діючі препарати в дозах, які були стабільними принаймні протягом 4 тижнів до операції DBS та протягом 24 тижнів активного DBS. Пацієнтам призначали різні ліки, у багатьох випадках загальні антидепресанти та стабілізатори настрою. Протокол дослідження був затверджений Інституційними комісіями з огляду в Інституті технологій штату Джорджія та Університеті Еморі. Учасники дали письмову інформовану згоду.

Стіл в натуральну величину

процедури

DBS. Параметри DBS були однаковими в обох часових точках після вхідного значення попередньої обробки (130 Гц, ширина імпульсу 90 мс, струм 6-8 мА). Більш детальна інформація щодо розташування анатомічної тканини головного мозку, хірургічного втручання, імплантації електродів, параметрів стимуляції тощо. Про них повідомляється в Holtzheimer et al. (2012), а також у Mayberg et al. (2005) та Хамані та ін. (2009). Щоб уникнути артефакту грубої стимуляції, DBS переривався безпосередньо перед кожним сеансом запису ЕЕГ (і перезапускався наприкінці). Жоден з пацієнтів не зазнав жодних гострих поведінкових змін або повідомлень після припинення ДБС.

Шкала оцінки депресії Гамільтона (HDRS). 17-позиційний HDRS (Hamilton, 1960) був використаний для оцінки тяжкості депресії під час дослідження. Для наступних аналізів досліджували показники HDRS, найбільш близькі до часу запису ЕЕГ.

Електрофізіологічний запис та обробка даних в автономному режимі. Щоб мінімізувати потенційну сонливість під час запису ЕЕГ у стані спокою, пацієнти сиділи на робочій станції і їх просили тримати очі відкритими, зберігаючи поперечну фіксацію, розташовану в центрі на моніторі комп'ютера. Крім того, під час запису ЕЕГ в кімнаті був присутній дослідник, який контролював сонливість пацієнта. ЕЕГ реєстрували у кожного учасника в кімнаті протягом 4 хвилин за допомогою системи підсилення BioSemi Active-Two (Амстердам, Нідерланди). Дані були оцифровані з частотою 1024 Гц. Потенціал голови реєстрували з 32 каналів: FP1/2, F7/8, F3/4, Fz, C3/4, Cz, P7/8, P3/4, Pz, T7/8, O1/2, Oz, AF3/4, FC1/2, CP1/2, PO3/4, FC5/6 та CP5/6. Інші два електроди знаходились у нормальному режимі та приводились у рух правою ногою. Вертикальну електроокулограму (ЕОГ) розраховували в автономному режимі як різницю між електродами, розташованими над і під лівим оком. Горизонтальну ЕОГ розраховували в автономному режимі як різницю між електродами, розташованими на зовнішніх кантонах лівого та правого очей.

Автономні канали шкіри голови були перенаправлені на біполярні канали з їхніми безпосередніми сусідами (наприклад, F4-F8, F4-AF4, F4-FC6, F4-FC2). Цифрову фільтрацію проводили в автономному режимі, використовуючи фільтр Баттерворта з нульовим зсувом фази 0,1 - 50 Гц (12 дБ/окт). Безперервна ЕЕГ була розділена на 4 сек. Сегменти були скориговані на початковому рівні, встановивши середнє значення перших 50 мс епохи до нуля. Корекцію артефактів проводили шляхом відбраковування сегментів з усіх біполярних та EOG-каналів, що містять активність більше ± 200 мкВ. Далі було проведено швидке перетворення Фур'є (ШПФ) в області потужності з вікном Хеммінга з перекриттям 50%. Результати ШПФ були усереднені для всіх сегментів, щоб досягти середньої продуктивності за 4-хвилинний сеанс запису.

Тета сердечність. Залежний тета частоти серцевих скорочень вимірює сукупну абсолютну та відносну потужність у діапазоні тета частот (Cook et al., 2009). Спочатку середня потужність була в чотирьох смугах частот, включаючи дельта (0,5-3,5 Гц), тета (3,5-5,5 Гц), альфа (7,5-12,5 Гц) і бета (12,5–20 Гц) для біполярних пар сусідніх електроди для отримання абсолютної потужності для кожної частоти, на кожному електроді, для кожної людини. Потім відносну тета-потужність на кожному електроді отримували діленням абсолютної тета-потужності на загальну потужність, розраховану в чотирьох смугах частот. Потім абсолютне та відносне значення тета-потужності на кожному електроді нормували шляхом ділення на максимальні абсолютні та відносні значення тета-потужності, записані в наборі електродів для кожного індивіда.

Потім були розраховані нормовані абсолютні та відносні значення тета-сили ("Анорма" та "Rnorm") для отримання тета-електрода для кожного з трьох фронтальних електродів (F3, Fz та F4) за формулою, наведеною Куком та співавт. . al (2009): C Орден (s, f) = анорма (s, f) + Rnorm (s, f), де s і f відносяться до місця та частоти. Нарешті, залежна швидкість FTC була отримана шляхом усереднення значень тета-кордансу, отриманих для електродів F3, Fz та F4. Для оцінки топографічної специфічності результатів також був отриманий залежний показник задньої тета-кордації (PTC) шляхом усереднення значень Кордації на електродах P3, Pz і P4 (розрахований із використанням методу, описаного лише для F3, Fz та F4).

РЕЗУЛЬТАТИ

Шкала оцінки депресії Гамільтона

Клінічна відповідь визначалася як

Перед лікуванням зниження рівня HDRS на 50% від вихідного рівня. Відповідно до цього критерію, після 24 тижнів DBS шість пацієнтів та 6 осіб, які не відповіли, були класифіковані як клінічні відповіді. У таблиці 2 перелічено HDRS за три моменти часу. Контрасти Гельмерта показали, що у респондентів HDRS спочатку відрізнявся порівняно з пізнішими часовими точками, F (1, 5) = 25, 66, p = 0, 004, η p 2 = 0, 84 та відрізнявся через 4 тижні порівняно з 24 тижнями, F (1 5) = 48, 60, p = 0, 001, rp2 = 0, 91. HDRS у невідповідачів спочатку відрізняється порівняно з пізнішими часовими точками, F (1, 5) = 27, 33, p = 0, 003, η p2 = 0, 84, але не через 4 тижні порівняно з 24 тижнями, F (1,5) = 1, 42, p = 0, 287, rp2 = 0, 22.

Стіл в натуральну величину

Theta Cordance

Стіл в натуральну величину

Відсоток-зміна

ОБГОВОРЕННЯ

SCC DBS представляється перспективним підходом до TRD, але він є інвазивним, дорогим і має потенціал для несприятливих наслідків. Тому важливо визначити потенційні біомаркери, щоб передбачити антидепресантну реакцію на лікування DBS перед втручанням. У цьому дослідженні вивчалася корисність ФТК у спокої на початковому рівні та ранні зміни під час лікування для прогнозування антидепресантної відповіді на DBS. Було розглянуто два основні питання: (1) чи передбачав FTC антидепресантну реакцію на початку дослідження та (2) чи ранні зміни в FTC передбачали антидепресантну реакцію? Очікувалось, що FTC на початку лікування та зміни FTC незабаром після початку лікування будуть прогнозувати антидепресантну реакцію на лікування SCC DBS. У відповідь на ці запитання було встановлено, що: (1) нижчі FTC на вихідному рівні (і більш високі FTC на 4 тижні) передбачали кращу антидепресантну відповідь через 24 тижні, і (2) раннє збільшення FTC (вихідне значення - 4 тижні) прогнозували кращі антидепресанти. відповідь згодом (4-24 тижні) та під час дослідження (вихідний рівень - 24 тижні).

Слід підкреслити, що FTC тут "передбачав" антидепресантну відповідь у двох сенсах: статистичний взаємозв'язок і, крім того, пріоритет у часі. Отже, можна припустити, що зміни FTC могли бути частиною причинно-наслідкового ланцюга подій, що пов'язують SCC DBS з подальшими змінами тяжкості депресії. На відміну від цього, ПТК (через 24 тижні) супутньо асоціювався з антидепресивною реакцією (через 24 тижні) і, отже, був лише "передбачувальним" щодо антидепресантної відповіді з точки зору статистичної залежності. Загалом, результати вказують на картину, на якій раннє збільшення FTC відображало початок процесу нормалізації PFC та/або ACC, паралельно з поточним DBS SCC, що призвело до подальшого зменшення депресії. Здається, PTC пов'язаний лише з цими подіями. Механізми DBS найкраще вивчати із використанням методів вищої роздільної здатності, і вони потребуватимуть великих методів для моделювання даних із більшою щільністю - аналіз, який виходить за рамки цього звіту. Така робота, ймовірно, потребуватиме моделювання мережевої динаміки, а не обов’язково окремих станів одного регіону. Майбутні дослідження будуть спрямовані на співвіднесення спільно придбаних ПЕТ та ЕЕГ для вирішення цих проблем.

Через малий обсяг вибірки та важливість точного визначення природи біомаркерів для потенційних клінічних застосувань повторення поточних висновків є вирішальним. Поточні висновки, як правило, узгоджуються з попередніми в найширшому розумінні, що ФТК на початку лікування та зміни ФТК порівняно з початковим рівнем суворо передбачали подальшу антидепресантну відповідь. Однак нинішні висновки дещо суперечать попереднім на більш детальному рівні. Зокрема, у попередніх дослідженнях, в яких пацієнти отримували антидепресанти, зменшення FTC від вихідного рівня передбачало кращу клінічну відповідь (Bares et al., 2008, 2010, 2012; Cook et al., 2002; Hunter et al., 2010) . Крім того, Bares et al. (2012) виявили вищу FTC на вихідному рівні у клінічних респондентів порівняно з невідповідачами. Подібним чином Піццагаллі та ін. (2001, 2002) та Mulert et al. (2007) виявили, що більш високий рівень тета CSD на початковому рівні до лікування, локалізованого до рострального АКК, передбачав кращу клінічну відповідь на антидепресанти.

На відміну від цього, це дослідження виявило, що: (1) нижчі FTC на початковому рівні та (2) раннє збільшення FTC на вихідному рівні були пов'язані з кращою клінічною відповіддю на SCC DBS. Потрібні подальші дослідження, щоб з’ясувати очевидні відмінності між цими висновками та тими, про які раніше повідомляли в інших депресивних підгрупах, які отримували різні препарати. Враховуючи деякі можливі причини цих очевидних розбіжностей, спершу слід нагадати, що багато потенційних нейронних генераторів, включаючи помірний ПФК та ​​ростральний АКК, вносять свій внесок у поточні заходи FTC. Крім того, тета-активність може корелювати між ACC та PFC (Pizzagalli et al., 2003). Неможливо визначити, чи поточні результати зумовлені прямим впливом DBS на анатомічну мішень прямої стимуляції або десь нижче за течією в розподіленій лімбічно-кортикальній мережі для регулювання настрою та регулювання впливу, яке, як вважають, є непрацездатним при TRD ( Майберг, 2009). Якщо можна припустити, що поточні заходи FTC відображають значний внесок PFC, висновок про те, що збільшення FTC, передбачене зменшенням депресії, мало б сенс і, крім того, було б узгоджене з поняттям гіпофронтальності як причинного механізму в етіології та підтримці велика депресія. розлад та TRD.

Хоча механізм дії на DBS SCC недостатньо відомий, він, ймовірно, відрізнятиметься від механізму різних антидепресантів, які були досліджені в попередніх дослідженнях. У цьому контексті унікальним аспектом нинішньої групи пацієнтів було те, що раніше не всі реагували на антидепресанти, подібні до тих, що розглядались у попередніх звітах, а також на ЕСТ. Крім того, пацієнти у цій вибірці також могли бути нетиповими з точки зору тяжкості захворювання, хронічності та стійкості до лікування. Інші характеристики, які могли б відрізнити поточну вибірку пацієнтів від пацієнтів у попередніх дослідженнях, включають той факт, що всі пацієнти отримували різні лікарські препарати одночасно з DBS та що пацієнти з підтипами однополярної та біполярної депресії були змішані. Однак деякі з цих потенційних ефектів були статистично оцінені в цьому звіті (кількість попередніх епізодів депресії, кількість діючих ліків та уніполярний/біполярний діагноз), і не було виявлено значного впливу на прогностичний взаємозв'язок між FTC та реакцією антидепресантів. Однак не можна виключати можливий вплив на властивості зразка; тому необхідні незалежні копії з більшими зразками.

висновок

FTC на початку лікування та зміни FTC на початку лікування мають потенційну користь як біомаркери для прогнозування 6-місячної клінічної відповіді на SCC DBS для TRD.