Neurostimolazione a circuito chiuso per il trattamento personalizzato e basato su biomarcatori del disturbo depressivo maggiore

Riepilogo

La stimolazione cerebrale profonda innescata da un biomarcatore neurale specifico del paziente di uno stato ad alto sintomo può controllare meglio i sintomi del disturbo depressivo maggiore rispetto alla stimolazione continua a circuito aperto. Questo protocollo fornisce un flusso di lavoro per l'identificazione di un biomarcatore neurale specifico per il paziente e il controllo dell'erogazione della stimolazione terapeutica in base al biomarcatore identificato.

Abstract

La stimolazione cerebrale profonda comporta la somministrazione di stimolazione elettrica a regioni cerebrali mirate per ottenere benefici terapeutici. Nel contesto del disturbo depressivo maggiore (MDD), la maggior parte degli studi fino ad oggi ha somministrato una stimolazione continua o ad anello aperto con risultati promettenti ma contrastanti. Un fattore che contribuisce a questi risultati contrastanti può derivare dal momento in cui viene applicata la stimolazione. La somministrazione di stimolazione specifica per gli stati ad alto sintomo in modo personalizzato e reattivo può essere più efficace nel ridurre i sintomi rispetto alla stimolazione continua e può evitare una diminuzione degli effetti terapeutici legati all'assuefazione. Inoltre, una minore durata totale della stimolazione al giorno è vantaggiosa per ridurre il consumo energetico del dispositivo. Questo protocollo descrive un flusso di lavoro sperimentale che utilizza un dispositivo di neurostimolazione cronicamente impiantato per ottenere una stimolazione a circuito chiuso per individui con MDD refrattaria al trattamento. Questo paradigma si basa sulla determinazione di un biomarcatore neurale specifico per il paziente correlato agli stati di alta sintomatologia e sulla programmazione dei rilevatori del dispositivo, in modo tale che la stimolazione venga attivata da questa lettura dello stato dei sintomi. Le procedure descritte includono come ottenere registrazioni neurali in concomitanza con i rapporti sui sintomi del paziente, come utilizzare questi dati in un approccio di modello stato-spazio per differenziare gli stati a basso e alto sintomo e le caratteristiche neurali corrispondenti e come programmare e sintonizzare successivamente il dispositivo per fornire una terapia di stimolazione a circuito chiuso.

Introduzione

Il disturbo depressivo maggiore (MDD) è una malattia neuropsichiatrica caratterizzata da attività aberrante a livello di rete e connettività¹. La malattia manifesta una varietà di sintomi che variano da individuo a individuo, fluttuano nel tempo e possono derivare da diversi circuiti neurali ^2,3. Circa il 30% delle persone con MDD è refrattario ai trattamenti standard di cura⁴, evidenziando la necessità di nuovi approcci.

La stimolazione cerebrale profonda (DBS) è una forma di neuromodulazione in cui la corrente elettrica viene erogata....

Protocollo

Questo protocollo è stato rivisto e approvato dall'Università della California, San Francisco Institutional Review Board.

1. Configurazione del dispositivo per le registrazioni domiciliari dei pazienti

1. Collaborare con un rappresentante dell'azienda produttrice del dispositivo per impostare quattro canali configurati per l'acquisizione, due per ogni elettrocatetere impiantato.
   NOTA: Ogni canale registra una registrazione bipolare. I canali configurati possono utilizzare contatti di elettrodi adiacenti (ad es. 1-2, 3-4) o interlacciati (ad es. 1-3, 2-4). Quando vengono impiantati elettrocateteri con una distanza ....

Discussione

La stimolazione cerebrale profonda è diventata una terapia consolidata per il morbo di Parkinson, il tremore essenziale, la distonia e l'epilessia ed è attivamente studiata in numerose altre condizioni neuropsichiatriche^26,27,28,29. La stragrande maggioranza della DBS viene erogata in modalità ad anello aperto, in cui la stimolazione viene erogata continuamente. Per i sintomi di natura paros.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Depth Lead	Neuropace	DL-330-3.5	30 cm length, 3.5 mm contact spacing
Depth Lead	Neuropace	DL-330-10	30 cm length, 10 mm contact spacing
Depth Lead	Neuropace	DL-344-3.5	44 cm length, 3.5 mm contact spacing
Depth Lead	Neuropace	DL-344-10	44 cm length, 10 mm contact spacing
Hat with velcro	Self-assembled	NA	Optional
Jupyter Notebook	Project Jupyter	NA
Magnet	Neuropace	M-01
Programmer	Neuropace	PGM-300	Clinician tablet
Python 3.10	Python	NA
Remote Monitor	Neuropace	5000	Patient laptop
Responsive Neurostimulation System (RNS)	Neuropace	RNS-320
Wand	Neuropace	W-02