우울증에 대한 뇌 자극을 연구하는 새로운 신경 영상 기법

우울증에 대한 뇌 자극을 연구하는 새로운 신경 영상 기법 데이트: 2021 년 5 월 4 일 출처: 사우스 플로리다 대학교 (USF Health) 요약: 정신과에서 반복적 인 경 두개 자기 자극의 사용이 증가 함에도 불구하고, 환자가 치료에 반응하고 종종 장애를 일으키는 증상의 완화를 경험하는 비율은 기껏해야 보통 수준이었습니다. 이제 정신과 의사와 생의학 엔지니어 팀은 확산 광 단층 촬영 (DOT)으로 알려진 새로운 기능성 신경 영상 기술을 적용하여 rTMS가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하여 우울증 치료에서 뇌 자극 절차의 효과를 개선하기 시작할 수 있습니다. 반복적 인 경 두개 자기 자극 (rTMS)은 항우울제에 내성이있는 중증 우울증에 대한 안전하고 효과적인 비 침습적 치료법으로 2008 년 FDA 승인을 받았습니다. 두피 근처에 위치한 작은 코일은 반복적 인 펄스 자기 파를 생성하여 두개골을 통과하고 뇌 세포를 자극하여 우울증 증상을 완화합니다. 이 시술은 부작용이 거의 없으며 일반적으로 여러 항우울제 및 / 또는 심리 요법이 효과가 없을 때 대체 또는 보충 요법으로 처방됩니다. 정신과에서 rTMS 사용이 증가 했음에도 불구하고, 환자가 치료에 반응하고 종종 장애를 일으키는 증상의 완화를 경험하는 비율은 기껏해야 보통 수준이었습니다. 이제 사우스 플로리다 대학의 정신과 의사와 생의학 엔지니어 팀이 처음으로 확산 광학 단층 촬영 (DOT)으로 알려진 새로운 기능성 신경 영상 기술을 적용하여 rTMS가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하여 기술의 효과를 향상시킬 수 있습니다. 우울증 치료. DOT는 근적외선 광파와 정교한 알고리즘 (컴퓨터 명령)을 사용하여 뇌 조직을 포함한 연조직의 3 차원 이미지를 생성합니다. 우울한 사람과 건강한 사람을 비교하여 USF 연구진은이 새로운 광학 이미징 기술이 기분 조절과 관련된 뇌의 표적 영역에서 rTMS 동안 유도 된 뇌 활동의 변화를 안전하고 안정적으로 측정 할 수 있음을 입증했습니다. 그들의 연구 결과는 Nature journal Scientific Reports 에 4 월 1 일에 게재되었습니다 . USF Health Morsani College of Medicine의 3 년차 정신과 레지던트 인 Shixie Jiang, MD는 "이 연구는 분야 간의 협력이 TMS와 같은 치료가 어떻게 작동하는지에 대한 전반적인 이해를 향상시킬 수있는 방법에 대한 좋은 예입니다."라고 말했습니다. "우리는 TMS를 최적화하기 위해 확산 광 단층 촬영 장치의 적용에서 배운 것을 사용하여 치료가 더욱 개인화되고 우울증 완화로 이어지기를 원합니다." DOT는 간질, 유방암, 골관절염 영상과 피질 뇌 영역의 활성화를 시각화하는 데 임상 적으로 사용되었지만 USF 팀은 TMS로 뇌 자극을 연구하기 위해 정신과에 기술을 최초로 도입했습니다. "확산 광학 단층 촬영은 TMS를 투여하는 동시에 뇌 기능을 영상화 할 수있는 유일한 방법"이라고 연구 책임 연구원 인 Huabei Jiang, 의학 공학과 교수이자 Shixie Jiang의 아버지가 말했다. USF의 공동 연구에 사용 된 DOT 이미징 시스템은 USF 공과 대학의 실험실에서 맞춤 제작되었습니다. 연구자들은 TMS가 주요 우울증 치료에있어서 잠재력을 충분히 발휘하지 못하는 세 가지 주요 이유를 지적합니다. 최적화되지 않은 뇌 자극 표적화; 불분명 한 치료 매개 변수 (즉, rTMS 선량, 자기 펄스 패턴 및 빈도, 자극 간격 사이의 휴식 기간) 및 뇌의 신경 세포가 절차에 생리적으로 어떻게 반응하는지에 대한 불완전한 지식. MRI와 같은 다른 신경 영상 장비보다 휴대 가능하고 저렴하며 제한이 적은 DOT는 여전히 상대적으로 고해상도의 국부 화 된 3D 이미지를 렌더링합니다. 더 중요한 것은 Dr. Huabei Jiang은 DOT는 치료의 자기 펄스를 방해하지 않고 생성 된 이미지 및 기타 데이터를 손상시키지 않고 TMS 동안 사용할 수 있다고 말했습니다. DOT는 높은 수준의 산소화 혈액이 더 많은 뇌 활동 및 증가 된 대뇌 혈류와 상관 관계가 있으며, 낮은 수준은 더 적은 활동과 혈류를 의미한다는 사실에 의존합니다. 특정 신경 영상 연구에 따르면 우울한 사람들은 감정 반응 및 기분 조절과 관련된 뇌 영역 인 전두엽 피질에서 비정상적으로 낮은 뇌 활동을 보입니다. 근적외선의 변화를 측정함으로써 DOT는 뇌 활동의 변화와 이차적으로 전두엽 피질의 활성화를 유발할 수있는 혈액량 (흐름)의 변화를 감지합니다. 특히, 장치는 산소를 조직으로 운반하는 적혈구의 단백질 인 산소화, 탈산 소화 및 총 헤모글로빈의 변화된 수준을 모니터링 할 수 있습니다. USF 연구는 USF Health 외래 환자 정신과 클리닉에서 rTMS와 동시에 DOT 이미징을받은 13 명의 성인 (우울한 7 명과 건강한 대조군 6 명)으로부터 수집 된 데이터를 분석했습니다. 표준 rTMS 프로토콜을 적용한이 치료법은 우울증에 가장 많은 표적이되는 영역 인 뇌의 왼쪽 등측 전두엽 피질을 겨냥했습니다. 연구자들은 우울증 환자가 건강한 연구 참가자보다 rTMS에 대한 반응으로 뇌 활성화가 훨씬 적다는 것을 발견했습니다. 또한, 건강한 대조군에 비해 우울증이있는 그룹에 도달하는 데 최고 뇌 활성화 시간이 더 오래 걸렸습니다. 이 지연되고 덜 강력한 활성화는 현재 FDA 지침에 따라 투여되는 rTMS가 심각한 우울증을 가진 일부 환자에게 적합하지 않을 수 있음을 시사한다고 Shixie Jiang 박사는 말했습니다. 치료의 용량과시기는 기준선 (초기 치료)에서 뇌 자극에 약한 반응을 보이는 환자를 위해 조정될 필요가 있다고 그는 덧붙였다. USF 예비 연구 결과를 검증하고 이상적인 치료 매개 변수를 개발하고 표적 자극으로부터 혜택을받을 수있는 우울증 영향을받는 뇌의 다른 기능 장애 영역을 식별하기 위해서는 더 큰 임상 시험이 필요합니다. Shixie Jiang 박사는 "더 많은 작업이 필요하지만 확산 광학 단층 촬영과 같은 새로운 접근 방식을 통한 신경 영상의 발전은 rTMS 및 우울증 결과를 개선하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 말했습니다.