Effetti di modulazione duratura di rTMS su attività neurale e connettività rivelati dall'EEG a riposo

Astratto

Gli effetti neuromodulatori di lunga durata della stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) sono di grande interesse per le applicazioni terapeutiche in vari disturbi neurologici e psichiatrici, a causa dei quali la connettività funzionale tra le regioni cerebrali è profondamente disturbata. Gli studi classici sulla TMS alterano selettivamente l'attività neurale in regioni cerebrali specifiche e osservano i cambiamenti dell'attività neurale nelle aree non perturbate per dedurre la connettività sottostante e i suoi cambiamenti. Meno è stato indicato nelle misure dirette della connettività funzionale e/o della rete neurale e su come si verificano le alterazioni della connettività/rete. Qui, abbiamo sviluppato un nuovo framework di analisi per indagare direttamente sia l'attività neurale che i cambiamenti di connettività indotti dalla rTMS dall'EEG a riposo (rsEEG) acquisito in un gruppo di soggetti con un disturbo cronico di squilibrio, noto come sindrome da mal de debarquement (MdDS). L'attività a riposo in più aree cerebrali funzionali è stata identificata tramite un'analisi di separazione cieca delle sorgenti basata sui dati sui dati rsEEG e la connettività tra di esse è stata caratterizzata utilizzando una misura di sincronizzazione di fase. Il nostro studio ha rivelato che si sono verificati cambiamenti significativi e duraturi nell'attività neurale a riposo, nelle bande theta, alfa bassa e alfa alta e nelle reti neurali nelle bande theta, alfa bassa, alfa alta e beta, su ampie aree corticali da 4 a 5 ore dopo l'ultima applicazione di rTMS in un protocollo consecutivo di cinque giorni. I nostri risultati di connettività rsEEG hanno inoltre indicato che i cambiamenti, principalmente nella banda alfa, sulle cortecce parietali e occipitali dalle sessioni pre- a post-TMS erano significativamente correlati, sia in entità che in direzione, ai cambiamenti dei sintomi in questo gruppo di soggetti con MdDS. Questa misura di connettività non solo ha suggerito che la rTMS può generare effetti di trattamento positivi nei pazienti con MdDS, ma ha anche rivelato nuovi potenziali target per futuri studi terapeutici per migliorare gli effetti del trattamento. È promettente che la nuova misura di connettività da rsEEG possa essere utilizzata per comprendere la variabilità nella risposta al trattamento con rTMS nei disturbi cerebrali con connettività funzionale compromessa e, infine, per determinare parametri di stimolazione e procedure di trattamento personalizzati in rTMS.