Präzise Netzwerkmodellierung von TMS über Individuen hinweg schlägt therapeutische Ziele und Verbesserungspotential vor

Höhere kognitive und affektive Funktionen werden von großflächigen Netzwerken im Gehirn unterstützt. Dysfunktionen in verschiedenen Netzwerken werden mit unterschiedlichen Symptomen bei neuropsychiatrischen Störungen in Verbindung gebracht. Die spezifischen Netzwerke, die von aktuellen klinischen transkraniellen Magnetstimulation (TMS)-Ansätzen anvisiert werden, sind jedoch unklar. Während die Standard-TMS auf kopfbasierten Landmarken beruht, nutzen neueste von der FDA genehmigte TMS-Protokolle individualisierte funktionale Konnektivität mit dem subgenualen anterioren cingulären Kortex (sgACC), um die Zielgenauigkeit von TMS zu optimieren. Auf der Basis früherer Arbeiten zur präzisen Schätzung von Netzwerken und aktuellen Fortschritten in der netzwerkebenen TMS-Zielsetzung zeigen wir, dass klinische TMS-Ansätze unterschiedliche funktionale Netzwerke zwischen Individuen anvisieren. Homotope Kopfpositionen (linkes F3 und rechtes F4) zielen auf unterschiedliche Netzwerke innerhalb und zwischen Individuen, und das rechte F4 begünstigt im Allgemeinen ein rechts-lateralisiertes Kontrollnetzwerk. Wir haben auch die Auswirkungen der Zielsetzung der dorsolateralen präfrontalen Kortexzone (dlPFC) modelliert, die anti-korreliert mit dem sgACC ist, und festgestellt, dass die individuenspezifische anti-korrelierte Region variabel ein Netzwerk anvisiert, das mit Belohnungsschaltungen verbunden ist. Durch die Kombination von individualisierter, präziser Netzwerkmodellierung und elektrischen Feld (E-Feld)-Modellierung veranschaulichen wir weiter, wie Modellierungen eingesetzt werden können, um prospektiv unterschiedliche, eng lokalisierte Assoziationsnetzwerke im dlPFC mit sinnvollem räumlichen Selektivität und E-Feld-Intensität anzuvisieren und retrospektiv die Netzwerkaktivierung zu bewerten. Kritisch zeigen wir die Machbarkeit und Zuverlässigkeit dieses Ansatzes in einer unabhängigen Kohorte von Teilnehmern (einschließlich solcher mit Major Depression), die wiederholt Sitzungen von TMS an unterschiedlichen Netzwerken durchliefen, wobei eine präzise Zielsetzung aus einer gering belastenden einzelnen Datensitzung abgeleitet wurde. Schließlich betonen unsere Ergebnisse die Unterschiede zwischen Selektivität und maximaler Intensität und heben die Notwendigkeit hervor, beide Metriken in den Ansätzen zur präzisen TMS zu berücksichtigen.