N100 as a response prediction biomarker for accelerated 1 Hz right DLPFC-rTMS in major depression

Sheen, J. Z.; Mazza, F.; Momi, D.; Miron, J.; Mansouri, F.; Russell, T.; Zhou, R.; Hyde, M.; Fox, L.; Voetterl, H.; Assi, E. Bou; Daskalakis, Z. J.; Blumberger, D. M.; Griffiths, J. D.; Downar, J.

Abstract:

Background and objective Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is a safe and effective treatment for major depressive disorder (MDD); however, this treatment currently lacks reliable biomarkers of treatment response. TMS-evoked potentials (TEPs), measured using TMS-electroencephalography (TMS-EEG), have been suggested as potential biomarker candidates, with the N100 peak being one of the most promising. This study investigated the association between baseline N100 amplitude and 1 Hz right dorsolateral prefrontal cortex (R-DLPFC) accelerated rTMS (arTMS) treatment in MDD. Methods Baseline TMS-EEG sessions were performed for 23 MDD patients. All patients then underwent 40 sessions of 1 Hz R-DLPFC (F4) arTMS over 5 days and a follow-up TMS-EEG session one week after the end of theses arTMS sessions. Results Baseline N100 amplitude at F4 showed a strong positive association (p < .001) with treatment outcome. The association between the change in N100 amplitude (baseline to follow-up) and treatment outcome did not remain significant after Bonferroni correction (p = .06, corrected; p = .03, uncorrected). Furthermore, treatment responders had a significantly larger mean baseline F4 TEP amplitude during the N100 time frame compared to non-responders (p < .001). Topographically, after Bonferroni correction, F4 is the only electrode at which its baseline N100 amplitude showed a significant positive association (p < .001) with treatment outcome.

Patologie/Applicazioni:

• Depressione
• Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS)

Anno:

2024

Tipo di pubblicazione:

Articolo

Parola chiave:

TMS; stimolazione magnetica transcranica; depressione; DLPFC-rTMS; Biomarkers; N100

Testata scientifica:

Science Direct

Mese:

07

Nota:

Gli autori hanno investigato il picco d’onda N100 come potenziale marker biologico su 23 pazienti con disturbo depressivo maggiore per predire il risultato del trattamento a bassa frequenza. Per il trattamento è stato usato uno stimolatore MagPro R20 con una bobina B70. La stimolazione è avvenuta sulla corteccia dorsolaterale prefrontale di destra al 120% della soglia motoria, 600 impulsi per sessione erogati ad una frequenza pari ad 1Hz. Il protocollo intensivo (accelerated repetitive transcranic magnetic stimulation, arTMS) prevedeva 8 sessioni giornaliere per 5 giorni consecutivi. L’ultimo follow-up è stato eseguito a 4 settimane dalla fine del trattamento. Il predittore trovato è l’ampiezza dell’onda N100 prima dell’inizio del trattamento: maggiore l’ampiezza di N100, migliore la risposta del paziente al trattamento. Inoltre, i soggetti che hanno risposto al trattamento mostravano una media dell’onda N100 molto più negativa rispetto agli altri all’inizio dello studio.

DOI:

10.1016/j.jad.2024.07.131