ارزيابي تغييرات امواج مغزي بيماران افسرده‌ي تحت درمان تحريك مستقيم جريان درون جمجمه‌اي با استفاده از پتانسيل‌هاي وابسته به رخداد مغزي

Assessment of Changes in Brain Waves of Patients with Depression Under the Treatment of Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) Using Event Related Potential (ERP)

مقدمه: افسردگي يكي از شايع­ ترين اختلالات اعصاب و روان در ميان جوامع بشري است. امروزه، تحريك مستقيم جريان درون­ جمجمه­ اي(tDCS) به عنوان يك روش جديد در درمان افسردگي شديد شناخته شده است. مطالعات زيادي ارتباط بين تحريك مستقيم جريان درون جمجمه­ اي و افسردگي را بررسي كرده ­اند، اما تحقيق در زمينه­ ي تاثير اين روش درماني بر فعاليت عصبي محدود است.هدف اصلي اين تحقيق، ارايه­ ي شاخصي مناسب براي ارزيابي تغييرات ناشي از تحريك مستقيم جريان درون جمجمه اي در فعاليت مغزي بيماران افسرده ، با استفاده از مولفه‏ هاي پتانسيل­ هاي وابسته به رخداد مغزي (ERP) است. روش: در اين مطالعه، هفت بيمار افسرده­ ي شديد (چهار مرد و سه زن) با ميانگين سني 34/85 و انحراف استاندارد 4/25 سال شركت كردند. ابتدا از شركت­ كنندگان خواسته شد تا پرسش­نامه­ ي افسردگي بك و اضطراب هاميلتون را تكميل كنند. پس از آن، به مدت پنج دقيقه سيگنال مغزي پايه­ ي هر فرد درحالت چشم بسته و چشم باز در سه كانال Fz،Czو Pz ثبت شد. سپس هم­زمان با ثبت سيگنال مغزي، از آزمودني­ ها خواسته شد در آزمون استروپ شركت كنند. اين آزمون با360 تحريك (120 تحريك متجانس، 120 تحريك نامتجانس و 120 تحريك خنثا) ، در مجموع 12 دقيقه طول مي­كشد. پس از ثبت امواج مغزي،، قشر پشتي­ جانبي پيش­ پيشاني (DLPF) نيم­كره­ي چپ بيماران ، با استفاده از تحريك مستقيم جريان درون­ جمجمه­ اي شش روز متوالي ، روزي 20 دقيقه، با جريان يك ميلي­ آمپر تحريك شد .در پايان دوره­ ي درماني، مشابه جلسه­ ي اول ، امواج مغزي بيماران ثبت شد. يافته­ ها: براي تحليل داده­ ها، پس از حذف نويز و آرتيفكت، با روش ميانگين­ گيري سنكرون ، مولفه­ هاي پتانسيل­ هاي وابسته به رخداد مغزي و سپس ، پنج ويژگي متناسب با ضرايب ويولت هر باند فركانسي اين مولفه‏ ها، در هر نوع تحريك استخراج شد. براي انتخاب ويژگي بهينه، بين درصد تغييرات ويژگي­ ها بعد از اعمال تحريك مستقيم جريان درون­ جمجمه­ اي و قبل از آن با درصد تغييرات حاصل از آزمون استروپ افراد( پيش و پس از دوره­ ي تحريك) همبستگي گرفته شد. بر اساس نتايج ، بعد از تحريك مستقيم جريان درون­ جمجمه­ اي، زمان نهفته­ گي مولفه­ يN400 به طور معناداري كاهش يافت. همچنين بين بهبود صحت پاسخ­گويي به تحريكات متجانس و نامتجانس و افزايش ضرايب ويولت باند آلفا، همبستگي معناداري به اين شرح مشاهده شد: r=0/9060 ، p=0/0128 ، r=0/95 ، p=0/0037 در كانال Pz. نتيجه­ گيري: طيف توان باند آلفا در ناحيه ­ي پريتال مي­تواند با ميزان بهبود افسردگي ناشي از اِعمال تحريك مستقيم جريان درون­ جمجمه­ اي ارتباط معناداري داشته باشد.

Introduction: The main goal of this study is to present a proper index to assess the changes in brain activities of patients with severe depression by applying Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS), using Event Related Potentials (ERPs). Method: Seven patients with severe depression (four males, with mean age 34.85±4.25), participated in this study. First, the participants were asked to fill out Hamilton’s anxiety and Beck’s depression questionnaires. Simultaneous to recording their brain signals, subjects were asked to participate in Stroop test. This test entails 360 stimulations which include 120 congruent, 120 incongruent, and 120 neutral stimulations lasting for 12 minutes. After recording the brainwaves, the Dorso Lateral Prefrontal Cortex (DLPFC) in patients’ left hemisphere is stimulated using tDCS, with 1mA current for 20 minutes, each session. Results: To analyze the data, ERP components were extracted using synchronous averaging. Then, five features proportional to Wavelet coefficients of each frequency band in every stimulation types were extracted from ERP components. Correlation between percentages of changes and the subjects’ Stroop test results were calculated before and after applying tDCS and the stimulation period. The results showed that the latency period of N400 component after applying tDCS was decreased significantly. Furthermore, a significant correlation was observed between congruent and incongruent stimulations and the increase in the Wavelet coefficients of alpha band in Pz channel with p=0.0128, r=0.9060 and p=0.0037, r=0.95 respectively. Conclusion: Consequently, the alpha band power spectrum of parietal lobe will be significant correlation with the depression level by applying tDCS.