کاربرد BCI (رابط مغز-کامپیوتر) با تحریک مغناطیسی فراجمجمه ای بسته حلقه (Closed_Loop TMS) برای درمان شخصی سازی شده افراد مبتلا به اختلال افسردگی مقاوم به درمان

زمینه: افسردگی مقاوم به درمان (TRD) تقریبا ۳۰ درصد افراد مبتلا به اختلال افسردگی عمده (MDD) را تحت تاثیر قرار می دهد و چالش های قابل توجهی برای درمان های متداول مانند دارودرمانی و تحریک مغناطیسی فراجمجمه ای تکراری استاندارد (rTMS) ایجاد می کند. فناوری های نوظهور نوروتکنولوژی، از جمله رابط های مغز-کامپیوتر (BCIها) ادغام شده با تحریک مغناطیسی فراجمجمه ای بسته حلقه (TMS)، مسیرهای امیدوارکننده ای برای درمان شخصی سازی شده ارائه می دهند. TMS بسته حلقه از بازخورد real-time الکتروانسفالوگرافی (EEG) برای همگام سازی تحریک با ریتم های درونی مغز، مانند نوسانات quasi-alpha (۶-۱۳ هرتز) در قشر پیش پیشانی، استفاده می کند. این رویکرد با هدف تقویت نوروپلاستیسیته، تعدیل تحریک پذیری قشری و بهبود شدت علائم از طریق هدف گیری شبکه هایی مانند قشر پیش پیشانی دورسولترال (DLPFC) و قشر سینگولیت قدامی (ACC) است. پیشرفت های اخیر در سیستم های هدایت شده توسط BCI، نورومدولاسیون تطبیقی را امکان پذیر می سازد و نرخ پاسخ دهی را فراتر از ۵۰ درصدی که در rTMS حلقه باز مشاهده می شود، افزایش می دهد. روش ها: در چارچوب های پیشنهادی، سیستم های BCI سیگنال های EEG را پردازش می کنند تا فازهای بهینه تحریک را تشخیص دهند و پالس های TMS را در پارادایم های بسته حلقه فعال کنند. آزمایش های بالینی از طراحی های دوسوکور و تصادفی استفاده می کنند که در آن شرکت کنندگان مبتلا به TRD جلسات روزانه rTMS را طی ۶ هفته دریافت می کنند. گروه های همگام سازی (SYNC) تحریک TMS را با فازهای آلفای فردی همخوان می کنند که توسط MRI عملکردی برای بهینه سازی هدف اطلاع رسانی می شود، در حالی که کنترل های غیرهمگام (UNSYNC) از فازبندی تصادفی استفاده می کنند. بیومارکرهایی مانند همدوسی فاز بین تریال (ITPC) و تحریک پذیری قشری به صورت هفتگی نظارت می شوند. پارامترهای تحریک شامل ۷۵ قطار از ۴۰ پالس در فرکانس آلفای فردی (IAF) است، با نمونه برداری EEG در نرخ های بالا (مانند ۱۰ کیلوهرتز) برای پردازش real-time. نتایج با مقیاس هایی مانند مقیاس رتبه بندی افسردگی همیلتون (HAM-D) و مقیاس های آنالوگ بصری برای پیگیری علائم ارزیابی می شوند. نتایج: گروه های SYNC entrainment فازی پیش رونده (افزایش ITPC_max، p < ۰.۰۱) را در DLPFC و مکان های دورتر مانند ACC نشان می دهند، با جابجایی های فازی که تا پایان درمان به فازهای درگیرکننده بهینه همخوان می شوند. پاسخ دهندگان کاهش تحریک پذیری قشری جهانی و entrainment تقویت شده را نشان می دهند که با بهبودهای بالینی (مانند کاهش بیش از ۳۰ درصدی HAM-D) همبستگی دارد. این اثرات اثربخشی را در هفته های میانی پیش بینی می کنند و تنظیمات پویا را امکان پذیر می سازند. گروه های UNSYNC هیچ تغییر قابل توجهی در entrainment یا تحریک پذیری نشان نمی دهند. عوارض جانبی حداقل هستند و تسکین سریع علائم در مطالعات n-of-۱ با دستگاه های کاشته شده مشاهده می شود. نتیجه گیری: TMS بسته حلقه ادغام شده با BCI، یک مداخله تحول آفرین و شخصی سازی شده برای TRD است که تغییرات نوروپلاستیک را تقویت می کند و نتایج برتر نسبت به روش های سنتی ارائه می دهد. تحقیقات آینده باید بر گروه های بزرگ تر، پیگیری بلندمدت و ادغام با سایر مدالیته ها مانند اپتوژنتیک برای کاربردهای گسترده تر نوروپسیکیاتریک تمرکز کنند.

کلیدواژه ها:

رابط مغز-کامپیوتر (BCI) ، TMS بسته حلقه ، افسردگی مقاوم به درمان (TRD) ، نورومدولاسیون تحریک شده توسط EEG ، روانپزشکی شخصی سازی شده ، اختلال افسردگی عمده (MDD)