Redes cerebrais no EMT para TEPT combinado e depressão maior

Pesquisa fundamental que analisa a terapia TMS para depressão combinada e trauma.

Tudo o que fazemos, todo pensamento que já tivemos é produzido pelo cérebro humano. Mas exatamente como ela opera, continua sendo um dos maiores mistérios não resolvidos, e parece que quanto mais nós investigamos seus segredos, mais surpresas encontramos.

-Neil deGrasse Tyson

Estimulação magnética transcraniana (TMS) usa repetindo fortes impulsos magnéticos para alterar as atividades dos neurônios. O TMS nos dá a capacidade de influenciar diretamente a atividade cerebral de uma maneira altamente seletiva, permitindo um grau sem precedentes de controle sobre como nossas mentes funcionam – para aplicações clínicas e outras (por exemplo, forense, melhoria de desempenho, etc.).

Quando aplicada através do crânio em diferentes áreas do córtex cerebral, a TMS pode ter efeitos variados. O efeito da EMT depende de quais áreas são alvos, incluindo a profundidade no cérebro, se a estimulação é usada para aumentar ou suprimir a atividade nessa área, e como a mudança de atividade nessa área do cérebro afeta a função geral do cérebro, e a experiência subjetiva do indivíduo. Como a terapia TMS tem sido oficialmente usada nos EUA desde 2008 para o tratamento do transtorno depressivo maior que não responde a pelo menos um medicamento, usando um protocolo básico, o uso futuro de TMS (e técnicas de neuromodulação relacionadas, como estimulação transcraniana por corrente contínua, tDCS dependerá do desenvolvimento de uma compreensão mais sofisticada de como o cérebro funciona.

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Ao forçar os neurônios a dispararem usando um campo magnético em movimento para impulsionar a carga elétrica dentro das próprias células, a atividade geral do cérebro pode ser mudada de um estado para outro, em alguns casos. Assim, é possível mudar o cérebro de um padrão deprimido para um padrão saudável, ou mudar padrões de cognição desordenada ou processamento de emoções no TEPT para restaurar a função adequada, ou diminuir a atividade em áreas motoras do cérebro para interferir com circuitos hiperativos em compulsivos obsessivos. desordem, ou reduzir a atividade no córtex auditivo para suprimir as alucinações, e assim por diante. Compreender o cérebro do ponto de vista da rede fornece as informações necessárias para criar melhores protocolos de tratamento e construir modelos e sims mais precisos.

Tradicionalmente, a função cerebral examinou a biologia e a eletrofisiologia dos neurônios e usou estudos anatômicos com imagens básicas para determinar se existem diferenças de tamanho em diferentes partes do cérebro ou diferenças na atividade ou patologia nos neurônios, e assim por diante. Dada a penetração da teoria dos sistemas e da modelagem matemática relacionada em todos os campos e estreita relação da neurociência com a matemática e a psicologia, a aplicação da teoria das redes para entender como o cérebro funciona começou a diminuir a distância entre mente e cérebro. Avanços nas técnicas de neuroimagem funcional e modelagem matemática permitem uma janela mais profunda não apenas sobre como o cérebro funciona, mas como fazer o cérebro funcionar da maneira que deveria funcionar (nos casos em que há uma função e disfunção claras) quando o sistema está funcionando considerado patológico. Mesmo em um estágio inicial de desenvolvimento, a tecnologia de neuromodulação, como o TMS, dá aos médicos o poder de tentar corrigir diretamente a atividade cerebral patológica.

O estudo atual é digno de nota na coleta de dados sobre a resposta clínica e o impacto na rede do uso de TMS para tratar pacientes com Transtorno Depressivo Maior e TEPT. Os estudos iniciais em qualquer campo tendem a olhar para situações simplificadas, e os estudos de TMS têm focado principalmente em pessoas com uma condição ou outra, excluindo pessoas com mais de uma condição de estudos. Como o TEPT e a depressão muitas vezes são co-mórbidos, este estudo é mais relevante para o trabalho com populações clínicas reais, onde as pessoas muitas vezes têm duas ou mais condições médicas-psiquiátricas co-ocorrentes. Depressão e TEPT são mais comuns em muitos grupos, incluindo aqueles com adversidade precoce e níveis mais altos de estresse na idade adulta. Queremos saber qual protocolo TMS funcionará melhor para quais pacientes, e isso requer (entre outras coisas) o estudo da TMS em diferentes grupos. Embora os tratamentos convencionais sejam úteis, eles não funcionam para uma porcentagem significativa de pacientes, e para outros trabalham de forma limitada ou têm efeitos colaterais indesejáveis ​​ou inaceitáveis. Novos tratamentos são necessários para resolver essa falta de eficácia.

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Redes cerebrais

Há algumas coisas a saber antes de entender o estudo, que entra em detalhes. Primeiro de tudo, do que estamos falando, “redes cerebrais”? Existem várias redes cerebrais, mas três de interesse especial em ambos os transtorno de estresse pós-traumático e depressão são a rede de controle executivo (ECN), a rede de saliência e a rede de modo padrão. Todas as redes cerebrais representando a atividade entre regiões físicas interconectadas do cérebro, disparando em uma dança complicada em um fluxo constante de atividade. As redes, como tais, não são áreas específicas do cérebro, mas um conjunto funcional de regiões interligadas, semelhante ao hardware de uma rede de computadores.

O ECN direciona o cérebro e regula as emoções, a rede de saliência escolhe o que percebemos internamente e externamente, e a rede de modo padrão é o estado de repouso do cérebro. Eles foram encontrados para ser alterados de diferentes maneiras em ambos os depressão e PTSD, com uma longa lista de mudanças observadas em diferentes regiões do cérebro e, por vezes, resultados confusos ou conflitantes. A imagem funcional permite que os pesquisadores analisem a atividade da rede cerebral e construam uma imagem das redes cerebrais em diferentes condições clínicas, e comparem imagens pré e pós-tratamento com redes cerebrais saudáveis ​​para determinar o que aconteceu no cérebro como resultado da intervenção. .

O presente estudo

Com base em pesquisas e teorias anteriores, Philip, Barredo, Wout-Frank, Tyrka, Price e Carpenter (2018) usaram TMS para tratar o córtex pré-frontal dorsolateral direito (DLPFC) a uma frequência de 5 pulsos por segundo, ao longo de uma sessão. (geralmente 30-40 minutos) entregando um total de 3000-4000 pulsos em trens separados de pulsos, cada um com alguns segundos de duração. Imagine um pica-pau lento entrando e saindo algumas vezes a cada dois minutos. Cada paciente teve cerca de 36 sessões, ao longo de várias semanas. O DLPFC é um local de tratamento padrão para depressão, e é um componente importante da ECN, que demonstrou ter atividade anormalmente baixa tanto no transtorno do estresse pós-traumático quanto na depressão. Se o ECN não for forte o suficiente, por exemplo, ele não poderá mudar a rede de saliência de fixações negativas para visões mais positivas e voltadas para o futuro, causando problemas contínuos. Um propósito importante do estudo foi desenvolver preditores de resposta ao tratamento para orientar futuros tratamentos, pois o TEPT combinado e a Depressão Maior são difíceis de tratar, levando ao sofrimento crônico para muitos.

Eles trataram de conclusão no total de 26 pessoas (39,3 por cento mulheres, idade média 51) que preencheram os critérios de diagnóstico para ambas as condições. Eles estavam deprimidos e tinham PTSD de agressão física, agressão sexual e abuso, e acidentes de trânsito, principalmente. Pesquisadores coletaram antes e depois da imagem cerebral usando ressonância magnética funcional, bem como dados sobre a resposta clínica. Eles observaram diferenças entre regiões anatômicas e calcularam mudanças na conectividade. Os resultados são muito detalhados, mas os principais resultados se destacam.

Resultados

Um terço dos participantes com TEPT e depressão preencheram os critérios para resposta clínica significativa, conforme medido por escalas padrão (PCL e IDS-SR, para PTSD e depressão, respectivamente). Isto é mais baixo do que para qualquer uma das condições, mas não é surpreendente, dada a maior gravidade da doença e a história de má resposta aos tratamentos anteriores. Para alguém que não respondeu a tratamentos padrão anteriores (geralmente medicação psiquiátrica e psicoterapia), a EMT pode oferecer alívio substancial para uma fração significativa, sem alto risco de reações adversas importantes. Uma melhora moderada na carga crônica da doença pode se traduzir em um grande aumento na qualidade de vida e função.

Usando sua abordagem baseada em rede, eles descobriram que uma área-chave com atividade anormal em muitas condições, incluindo as tratadas neste estudo, é o córtex cingulado anterior subgenual (sgACC). Eles descobriram que a conectividade alterada do sgACC dentro da rede de modo padrão (DMN) previu a resposta ao TMS neste grupo. O sgACC é um nó altamente conectado importante em muitas funções cerebrais, envolvido na regulação de reações de medo que levam a respostas adaptativas ou mal-adaptativas à ameaça, suprimindo emoções necessárias para funcionar adequadamente em esferas pessoais e sociais e regulando circuitos de recompensa para enfraquecer a motivação. -direcionado comportamento, ou levar a atividade maníaca excessiva, quando muito ativo (Drevets et al., 2009).

A resposta da TMS também foi prevista pelo aumento da conectividade entre o córtex pré-frontal (o PFC, uma ampla área anatômica, contendo componentes da rede executiva) e a amígdala, que é importante para emoções fortes e respostas de medo à ameaça. A amígdala está intimamente ligada à regulação do hipocampo, envolvida na memória, narrativas e colocando experiências dentro do contexto apropriado para evitar discordâncias entre experiências internas e a realidade externa. O PFC é composto de sub-regiões e diferentes áreas podem ser conectadas à amígdala de forma diferente. As áreas do CPF desempenham funções diferentes e a conexão excessiva com centros de medo levaria a sintomas diferentes, dependendo de quais áreas.

Em sua discussão, os autores do estudo relatam que “os presentes achados sugerem uma relação entre o grau de patologia da rede e o resultado do tratamento, e que uma assinatura ‘mais saudável’ de conectividade de rede (caracterizada por um DMN menos hiperconectado e maior PFC-amígdala “Pacientes com baixa conectividade entre as principais áreas do PFC e da amígdala podem não responder bem à TMS, já que o caminho entre o córtex e a região mais profunda do cérebro tem que estar disponível para estimulação a fim de aumentar a atividade em as redes visadas. Os pacientes que consideraram o TMS poderiam ter uma imagem da atividade de rede primeiro. Em princípio, aqueles com anatomia intacta, em princípio, poderiam ser convertidos em respondedores de TMS, pré-tratando-os com outra abordagem de neuromodulação, como ETCC, ou possivelmente outras terapêuticas, incluindo mudanças de medicação, neurofeedback ou psicoterapia. Por outro lado, se os testes pré-TMS revelassem danos físicos, como lesões anatômicas a partir de lesão cerebral traumática ou patologia de doença autoimune ou neurodegenerativa (por exemplo), não seria possível aumentar a conectividade sem abordar o dano subjacente. É possível imaginar “remendar” diferentes regiões cerebrais juntamente com implantes para compensar vias danificadas usando microtecnologia.

Previsão de resposta ao TMS

Para aqueles que responderam ao TMS neste estudo, houve dois principais marcadores de resposta clínica. O primeiro TMS diminuiu a conectividade entre o sgACC e o DMN (rede de modo padrão) e diminuiu a conectividade entre o hipocampo e o SN (rede de saliência). Houve também mudanças de conectividade sgACC com áreas do córtex pré-frontal (PFC), incluindo PFC medial e PFC dorsolateral, ambos importantes para diferentes funções relacionadas à depressão e PTSD e encontrado para ser importante em pesquisas anteriores. Embora às vezes seja muito fácil encaixar observações às nossas expectativas, essas descobertas fazem sentido, já que pessoas com TEPT e depressão podem fixar menos em negativos (e, portanto, experimentar maior flexibilidade cognitiva e neuroplasticidade) se o sgACC não estiver mais nos guiando (via DMN) para ruminar disfuncionalmente problemas quando estamos ociosos.

Fonte: Philip et al., 2018

Da mesma forma, a diminuição da entrada de sgACC no hipocampo e SN seria esperada para aliviar os aspectos do TEPT e dos sintomas de depressão, permitindo melhor contextualização de experiências e emoções, melhor função de memória, especialmente em relação a pontos de vista positivos e negativos de si mesmo e dos outros, e maior capacidade de desviar a atenção de pensamentos angustiantes ou de experiências passadas negativas para considerações mais adaptativas e úteis. Mudanças dessa natureza paralelamente à melhora ou recuperação dos sintomas de depressão e TEPT e, além disso, representam uma normalização de padrões gerais de atividade cerebral mais consistentes com a vida mais plena e funcionando de forma mais eficaz, sentindo-se melhor consigo mesmo e se dando melhor com os outros. .

Direções futuras

A TMS ainda está no início de seu desenvolvimento, embora desde que a aprovação da FDA para a Grande Depressão em 2008 nos EUA tenha se tornado um tratamento padrão enquanto está sendo refinada. Estudos como este, que investigam a resposta e os preditores de TMS, ajudarão a orientar a prática clínica futura e permitirão a tradução de pesquisas em neurociência em protocolos de tratamento dirigidos a redes envolvidas em depressão, PTSD e outras condições. Outros caminhos para o desenvolvimento do TMS incluem o uso de diferentes padrões de pulsos magnéticos, usando diferentes tipos de bobinas magnéticas para alcançar áreas mais profundas do cérebro, combinando TMS com outras abordagens para melhorar as respostas e tratar regiões múltiplas do cérebro para obter maior impacto. pacientes resistentes e aqueles próximos a eles.

A EMT pode se tornar uma alternativa preferida para condições severas de resistência ao tratamento, mas, no momento, é uma ferramenta terapêutica promissora, com eficácia moderada comparável a medicamentos e psicoterapia. Tratar depressão e transtorno do estresse pós-traumático continua sendo um desafio e normalmente envolve um plano de tratamento multifacetado.

Referências

Drevets WC, Savits J, Trimble M. (2008). Córtex Cingulado Anterior Subgengival em Distúrbios do Humor. Espectros do CNS, agosto; 13 (8): 663-681.

Philip NS, Barredo J, van Wout-Frank M, Tyrka AR, Price LH e Carmpenter LL. (2018) Mecanismos de rede de resposta clínica à estimulação magnética transcraniana no transtorno de estresse pós-traumático e transtorno depressivo maior. Psiquiatria Biológica, fevereiro; 83: 263-272.