Recovering from depression with repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS): a systematic review and meta-analysis of preclinical studies

Risio, L. De; Borgi, M; Pettorruso, M.; Miuli, A.; Ottomana, A. M.; Sociali, A.; Martinotti, G.; Nicolò, G.; Macrì, S.; di Giannantonio, M.; Zoratto, F.

Abstract:

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) has gained growing interest for the treatment of major depression (MDD) and treatment-resistant depression (TRD). Most knowledge on rTMS comes from human studies as preclinical application has been problematic. However, recent optimization of rTMS in animal models has laid the foundations for improved translational studies. Preclinical studies have the potential to help identify optimal stimulation protocols and shed light on new neurobiological-based rationales for rTMS use. To assess existing evidence regarding rTMS effects on depressive-like symptoms in rodent models, we conducted a comprehensive literature search in accordance with PRISMA guidelines (PROSPERO registration number: CRD42019157549). In addition, we conducted a meta-analysis to determine rTMS efficacy, performing subgroup analyses to examine the impact of different experimental models and neuromodulation parameters. Assessment of the depressive-like phenotype was quite homogeneous whilst rTMS parameters among the 23 included studies varied considerably. Most studies used a stress-induced model. Overall, results show a largely beneficial effect of active rTMS compared to sham stimulation, as reflected in the statistically significant recovery of both helplessness (SDM 1.34 [1.02;1.66]) and anhedonic (SDM 1.87 [1.02;2.72]) profiles. Improvement of the depressive-like phenotype was obtained in all included models and independently of rTMS frequency. Nonetheless, these results have limited predictive value for TRD patients as only antidepressant-sensitive models were used. Extending rTMS studies to other MDD models, corresponding to distinct endophenotypes, and to TRD models is therefore crucial to test rTMS efficacy and to develop cost-effective protocols, with the potential of yielding faster clinical responses in MDD and TRD.

Patologie/Applicazioni:

• Depressione
• Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS)

Anno:

2020

Tipo di pubblicazione:

Articolo

Parola chiave:

stimolazione magnetica transcranica; TMS; depressione

Testata scientifica:

Translation Psychiatry

Nota:

Una ricerca bibliografica completa in conformità con le linee guida PRISMA. Una meta-analisi per determinare l'efficacia di rTMS, eseguendo analisi di sottogruppi per esaminare l'impatto di diversi modelli sperimentali e parametri di neuromodulazione. La valutazione del fenotipo di tipo depressivo era abbastanza omogenea, mentre i parametri rTMS tra i 23 studi inclusi variavano notevolmente. La maggior parte degli studi ha utilizzato un modello indotto dallo stress. Nel complesso, i risultati mostrano un effetto ampiamente benefico della rTMS attiva rispetto alla stimolazione simulata, come riflesso nel recupero statisticamente significativo sia dei profili di impotenza che anedonico. Il miglioramento del fenotipo di tipo depressivo è stato ottenuto in tutti i modelli inclusi e indipendentemente dalla frequenza di rTMS. Tuttavia, questi risultati hanno un valore predittivo limitato per i pazienti con TRD poiché sono stati utilizzati solo modelli sensibili agli antidepressivi. Estendere gli studi rTMS ad altri modelli MDD, corrispondenti a endofenotipi distinti, e ai modelli TRD è quindi cruciale per testare l'efficacia di rTMS e per sviluppare protocolli economici, con il potenziale di produrre risposte cliniche più veloci in MDD e TRD.

DOI:

10.1038/s41398-020-01055-2