Модели на деактивирање на лимбичен и временски fmri и ефекти за подобрување на расположението кај транскутани пациенти

Од психијатриската и психотерапевтската клиника на универзитетот Фридрих-Александар Ерланген-Нирнберг Директор: проф. медицински Јоханес Корнхубер, Лимбички и временски модели на деактивирање на фмри и ефекти на подобрување на расположението во транскутана стимулација на вагусниот нерв Инаугуративна дисертација за добивање на докторат од Медицинскиот факултет на Универзитетот Фридрих-Александар Ерланген-Нирнберг претставена од Олга Киес од Тешlабинск

ефекти

Печатено со дозвола од Медицинскиот факултет на Универзитетот Фридрих-Александар Ерланген-Нирнберг декан: Говорник: ко-судија: проф. медицински Д-р х.ц. J. Schüttler PD Dr. медицински Т. Краус Проф. Др. sc. потпевнувам. C. Форстер Ден на усното испитување: 17.08.11

Посветен на моите родители, Лене и Хајнрих Кис

Содржина 1.а. Резиме 1.1. позадина 1 1.2. а Цел 1 1.3. а Методи 1 1.4. а Резултат 1 1.5.а Заклучоци 2 1.б. Резиме 3 1.1. b Позадина 3 1.2. б Методи 3 1.3. б Резултати 3 1.4. b Заклучок 3 2 Вовед 4 2.1 Историјат на стимулација на вагусниот нерв (VNS) кај луѓето 4 2.2. VNS кај пациенти со депресивна болест отпорна на терапија 5 2.3. VNS за третман на невропсихијатриски болести 6 2.3.1. Мигрена 6 2.3.2. Алцхајмерова болест 7 2.3.3. Мултиплекс склероза 6 2.3.4. Нарушувања во исхраната 8 2.4. Несакани ефекти на VNS 8 2.5. Механизми на дејствување на VNS 9 2.6. Цел на сегашната работа 11 3 Материјал и метод 13 3.1. Предмети 13 3.2. Психофизиолошки експеримент 13 3.3. Функционална магнетна резонанца на мозокот (fmrt) 18 3.4. Статистичка евалуација 21 4 Резултати 22 4.1. Психофизиолошки експерименти 22 4.2. Функционална магнетна резонанца на мозокот fmri 23 5 Дискусија 27 5.1. Ефекти на VNS 27 5.2. Психофизика 27 5.3. Централни ефекти на VNS 27 5.4. fmri резултати 28 5.5. Ограничувања на студијата 30 5.6. Изгледи 31 5.7. Резиме 31 6 Библиографија 33 7 Список на кратенки 40 8 Додаток 42 9 Публикација 45 10 Благодарници 46

2 стимулации. Не се забележани значителни промени во пулсот, крвниот притисок, варијабилноста на срцевиот ритам или периферната микроциркулација. 1.5.а. Заклучок: t-vns доведува до позитивни ефекти на благосостојба кај здрави субјекти. Бидејќи набудуваните модели на церебрална активација се слични на оние опишани за стимулација со вградени стимулатори на вагус, т-внс е ветувачка алтернатива за профилакса и терапија на разни невропсихијатриски заболувања

14 Сега стана стандардна мерка за снимање на модификации на расположение во различни клинички поставки (Heimann et al., 1975; Koorengevel et al., 2000). За време на експериментот за стимулација на вагусниот нерв, испитаниците лежеле на грб во опуштена положба, а пулсот и крвниот притисок континуирано се мереле со помош на манжетна со прст. Мерењата на протокот на крв (ласерска доплерметрометрија, LDF; перифлукс, мур инструменти) беа извршени на проксималната фаланга на средниот прст. Електродата за стимулација се состоеше од сребрена плоча (со дијаметар од 5 mm) што беше поврзана со уредот за стимулација преку бакарен кабел (види слика 1). Слика 1: Сребрена плоча за примена на VNS во надворешниот слушен канал. Оваа електрода беше прицврстена на внатрешната страна на трагусот на вентралниот надворешен раб на левиот надворешен слушен канал со помош на малтер (види слика 2), бидејќи овде аурикуларната сензорна инервација на вагусниот нерв веројатно тече како периферна аференција (Фреи и Осорио, 2001; Краус et. ал., 2007; Серио и сор., 1987).

15 Слика 2: Шематски приказ на попречната пресечна рамнина на надворешниот слушен канал лево. Втората електрода беше поставена на десната рака (психофизички експерименти) или левата потколеница (fmrt) со употреба на конвенционални EKG електроди со бакарни олово (види слика 3).

16 Слика 3: Примена на транскутан VNS вклучувајќи поставување на мерење користејќи го примерот на лице за тестирање. Беа извршени разни тест серии со различни поставки за да се утврдат оптималните параметри на стимулација. Пронајдена е оптимална ширина на пулсот од 20 μsec и фреквенција од 8 Hz. Мерењето е рандомизирано (стимулација: НИСКО/ВИСОК) и едноставно заслепено. Електрични стимули беа применети со широко користениот експерт за експедиции TENS EMP2 (Schwa-Mediko GmbH, Ehringshausen, Германија). Пред секој експеримент беа утврдени индивидуалните прагови на перцепција и болка за секој субјект. Средниот праг за прва перцепција на стимулот беше 4,0 ± 1,0 ма, а за болката на стимулот беше 5,0 ± 1,0 ма.

19 Во сегашната студија беше користен методот fmrt поврзан со настанот. Ова пребарува за области на мозокот во кои БОЛД сигналот се зголемува паралелно со настан, тука стимулација на аудитивниот канал. Експериментален амбиент идентичен со оној што се користи во психофизичките студии беше искористен за fmrt сесиите за стимулирање на левата уво гранка на вагусниот нерв. Сесијата fmri се состоеше од три стимулативни серии (наизменични LOW, HIGH и LOW-HIGH). На секоја сесија беа применети 4 периоди на стимулација од по 30 секунди, по кои следуваше едноминутен период на одмор (види слика 5). Слика 5: Вертикалните зелени прачки ги означуваат периодите на стимулација. Снимките на МНР се направени на 1.5T Siemens Sonata МНР скенер (Сименс, Ерланген, Германија). Активираните области на мозокот беа прикажани со секвенците на ЕПИ (Ехо планар слики). Секој функционален сет на податоци се состоеше од 130 блока (и во случај на наизменична стимулација на ниско-високо ниво од 200 блока), која се состои од 20 парчиња, дебелина на парче = 4 mm TR = 300 ms, TE = 60 ms, агол на превртување = 90, скенирање TR = 3000 ms по блок, видно поле = 220 220 mm 2, матрица на податоци = 128 128 (Ringler et al., 2003).