重复经颅磁刺激对甲基苯丙胺依赖者皮层环路突触可塑性的影响

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81801319
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    苏杭
  • 依托单位：
    上海市精神卫生中心
  • 学科分类：
    H1004.物质依赖和其他成瘾性障碍
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) and medial prefrontal cortex (MPFC) are important regions connecting vital brain regions in charge of advanced cognitive function and reward circuits. It was reported both DLPFC and MPFC were involved in addiction. Our previous study found that repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) intervention over the DLPFC could effectively reduce craving and improve cognitive function in methamphetamine-dependent patients, but the mechanism is not yet clear. This study hypothesis that methamphetamine dependence would influence synaptic plasticity and functional connectivity of the DLPFC-MPFC cortical circuit. rTMS could mediate this circuit, then affecting reward circuits in deep brain regions. This research intends to analyze the glutamate/GABA receptor dysfunction of methamphetamine users by using synchronous TMS-EEG technology to detect cortical excitation/inhibition parameters of DLPFC and MPFC, to reveal synaptic plasticity, direction and changes of the brain functional network connectivity of DLPFC-MPFC, and to explore the mechanism and predictive function of DLPFC-MPFC on methamphetamine addition from receptor, neurotransmitter and functional connectivity when coupling with brain imaging and magnetic resonance spectroscopy. This study will help to explore neuromodulation mechanism of rTMS treatment to methamphetamine addiction.
背外侧前额叶DLPFC到内侧前额叶MPFC的皮层环路是联系高级认知控制脑区和深部奖赏环路的重要组成部分，研究指出DLPFC和MPFC均参与成瘾机制。本课题组前期研究发现重复经颅磁刺激rTMS干预DLPFC可以有效降低甲基苯丙胺依赖者渴求，改善认知功能，但机制尚未明确。本研究假设甲基苯丙胺依赖者存在DLPFC-MPFC皮层环路突触可塑性和功能连接异常，rTMS干预DLPFC通过影响该皮层环路，进而作用于深部奖赏脑区。本研究拟使用同步TMS-EEG技术检测甲基苯丙胺依赖者DLPFC和MPFC皮层兴奋抑制指标，反映谷氨酸/GABA受体功能和平衡性，分析DLPFC-MPFC突触可塑性和脑功能网络连接的改变和方向，并结合静息态磁共振和磁波谱分析，从受体、递质、功能连接三个层次分析DLPFC-MPFC皮层环路在成瘾中的机制和预测指标。本研究将有助于探索rTMS治疗甲基苯丙胺成瘾的神经调控机制。

结项摘要

背外侧前额叶DLPFC到腹内侧前额叶vmPFC的皮层环路是联系高级认知控制脑区和深部奖赏环路的重要组成部分，研究指出DLPFC和vmPFC均参与成瘾机制。本课题组前期研究发现重复经颅磁刺激rTMS干预DLPFC可以有效降低甲基苯丙胺依赖者渴求，改善认知功能，但机制尚未明确。本研究假设甲基苯丙胺使用者存在DLPFC-vmPFC皮层环路突触可塑性和功能连接异常，rTMS干预可以影响该皮层环路，进而作用于深部奖赏脑区。本研究的目的是探索rTMS对成瘾渴求和认知功能障碍的治疗作用，探讨rTMS干预成瘾的突触可塑性机制。主要结果发现，针对vmPFC的经颅磁刺激方案对物质使用障碍是安全有效的。与传统的左侧DLPFC干预方案相比，联合刺激左侧DLPFC和左侧vmPFC在改善成瘾症状上有更佳的疗效，提示DLPFC和vmPFC可能在下调物质成瘾人群渴求上具有协同或增强环路。DLPFC iTBS+vmPFC cTBS联合组干预后能降低被试对动机显著线索刺激的持续加工，而DLPFC iTBS组干预后对患者早期毒品线索刺激的注意捕获有潜在下调作用，提示仅刺激DLPFC与联合刺激DLPFC和vmPFC对线索的加工可能存在不同的脑机制。成对刺激左侧DLPFC和左侧vmPFC参与调节工作记忆和反应抑制水平，可能与成对刺激诱发两脑区间的长时程增强改变有关，且左侧DLPFC和左侧vmPFC相反的神经传递径路可能参与不同的认知任务过程。成对刺激DLPFC和vmPFC是潜在的调节认知功能的潜在有效干预方式。另一方面， DLPFC和vmPFC的功能连接与工作记忆表现显著相关，提示两脑区间存在协同作用。本研究首次采用了成对关联刺激方案探索vmPFC和DLPFC脑区在不同认知功能上的潜在协同作用机制，为进一步理解vmPFC和DLPFC脑区间的互作关系提供了一定的临床基础，也为开发前额叶多靶点干预刺激方案提供方向。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Intermittent theta burst transcranial magnetic stimulation for methamphetamine addiction: A randomized clinical trial
间歇性θ爆发经颅磁刺激治疗甲基苯丙胺成瘾：一项随机临床试验
  • DOI：
    10.1016/j.euroneuro.2019.12.114
  • 发表时间：
    2020-01
  • 期刊：
    European Neuropsychopharmacology
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Su Hang;Chen Tianzhen;Jiang Haifeng;Zhong Na;Du Jiang;Xiao Ke;Xu Ding;Song Weidong;Zhao Min
  • 通讯作者：
    Zhao Min
Cognitive and emotional predictors of real versus sham repetitive transcranial magnetic stimulation treatment response in methamphetamine use disorder
甲基苯丙胺使用障碍中真实与假重复经颅磁刺激治疗反应的认知和情绪预测因子
  • DOI：
    10.1016/j.jpsychires.2020.05.007
  • 发表时间：
    2020-07-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF PSYCHIATRIC RESEARCH
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Chen, Tianzhen;Su, Hang;Zhao, Min
  • 通讯作者：
    Zhao, Min
Aberrant Resting-State Cerebellar-Cerebral Functional Connectivity in Methamphetamine-Dependent Individuals After Six Months Abstinence
甲基苯丙胺依赖者戒断六个月后异常的静息态小脑-大脑功能连接
  • DOI：
    10.3389/fpsyt.2020.00191
  • 发表时间：
    2020-03
  • 期刊：
    Frontiers in Psychiatry
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Li Xiaotong;Su Hang;Zhong Na;Chen Tianzhen;Du Jiang;Xiao Ke;Xu Ding;Song Weidong;Jiang Haifeng;Zhao Min
  • 通讯作者：
    Zhao Min
The exploration of optimized protocol for repetitive transcranial magnetic stimulation in the treatment of methamphetamine use disorder: A randomized sham-controlled study.
重复经颅磁刺激治疗甲基苯丙胺使用障碍优化方案的探索：随机假手术对照研究
  • DOI：
    10.1016/j.ebiom.2020.103027
  • 发表时间：
    2020-10
  • 期刊：
    EBioMedicine
  • 影响因子：
    11.1
  • 作者：
    Chen T;Su H;Li R;Jiang H;Li X;Wu Q;Tan H;Zhang J;Zhong N;Du J;Gu H;Zhao M
  • 通讯作者：
    Zhao M
Initial Heroin Use Patterns Predict 5-Year Relapse: Results from a Longitudinal Cohort Study in Shanghai, China
最初的海洛因使用模式可预测 5 年复发：中国上海的纵向队列研究结果
  • DOI：
    10.1007/s11469-020-00407-9
  • 发表时间：
    2020-10
  • 期刊：
    International Journal of Mental Health and Addiction
  • 影响因子：
    8
  • 作者：
    Li Ruihua;Chen Tianzhen;Jiang Haifeng;Zhong Na;Du Jiang;Li Zhibin;Zhao Yan;Sun Haiming;Chen Zhikang;Li Chuanwei;Zhao Min
  • 通讯作者：
    Zhao Min

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
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          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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