Transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) jako léčba akutního strachu (tDCS)

Národní institut duševního zdraví (NIMH) nedávno zjistil, že hlavním omezením porozumění neuropsychiatrickým poruchám a vývoji léčby těchto stavů je neschopnost identifikovat klíčové dimenze pozorovatelného chování, které jsou pro tyto poruchy klíčové a souvisí s základní neurobiologie pomocí měřitelných biomarkerů. Tento projekt je určen k řešení tohoto problému stanovením, že zornicové míry neuronální aktivity noradrenalinu (NE) jsou biomarkery dimenze strachu pozorovatelného chování, o jejichž změnách se předpokládá, že jsou základními rysy neuropsychiatrických stavů, jako jsou úzkostné poruchy. Výzkumníci provedou toto spojení biomarker-klinický rozměr porovnáním indexů zornic u lidí s testem vyvolávajícím strach z oxidu uhličitého (CO2) a také u těchto subjektů podstupujících transkraniální stimulaci stejnosměrným proudem (tDCS) před a po podání CO2.

Účastníci budou přijati do laboratoře Dr. Krystal na Duke University, která má osvědčenou infrastrukturu pro klinické studie. Studijní tým plánuje zapsat celkem 240 zdravých dobrovolníků (věkové rozmezí: 21–65 let), aby dokončil 100. To bere v úvahu očekávanou míru selhání: mít zornicovou odezvu v úloze sluchového podivína (AOT) (25 %); mít dostatečnou strachovou reakci na výzvu CO2 (50 % – relevantní pro posledních 10 R21 a všechny R33 subjekty); a splnit další kritéria screeningu.

Fáze R21: Prvních 30 subjektů podstoupí dvě sezení oddělená 1 týdnem, ve kterých bude použita slibná konfigurace elektrod (každý bude testován tři slibné konfigurace v kohortě 10 subjektů) se stimulací tDCS při zvyšující se elektrické dávce, během níž bude pupilometrie se provádí za účelem stanovení odezvy sluchového podivného testu (AOT). Bude testováno maximálně 5 celkových dávek tDCS a simulace. Posledních 10 předmětů. Tyto subjekty se zúčastní dvojitě zaslepené, kontrolované, randomizované, zkřížené studie během 3 sezení. V relaci 1 podstoupí subjekty elektrickou titraci dávky s elektrodovou konfigurací tDCS, která je výsledkem 3 kol optimalizace za použití stejného postupu jako u prvních 30 subjektů, aby se určila nejnižší dobře tolerovaná dávka, která potlačuje odezvu zornice AOT, kromě toho, že maximální Na této relaci bude testováno 5 dávek tDCS. Při třetím a čtvrtém sezení (1 týden od sebe) budou subjekty dostávat tDCS s optimalizovanou dávkou a kontrolní léčbu v pořadí randomizované spolu s 7,5 % CO2 (k vyvolání odpovědi LC) po dobu 20 minut. 7,5% CO2 nám bude dodáno předem namíchané od společnosti Airgas. Na těchto sezeních bude VAS-A a State Trait Anxiety-Inventory (STA-I) podán 5 minut před a těsně po 20 minutové relaci a Visual Analog Scale-Anxiety (VAS-A) bude také získána v 5. , 10, 15 a 20 minutových bodů inhalace CO2. tDCS bude podán během posledních 5 minut 20minutové inhalace CO2. Subjekty budou sledovány po dobu jedné hodiny po sezení kvůli bezpečnosti a budou podrobeny hodnocení studijního lékaře, aby se určilo, zda jsou vhodné k odchodu. Po 2. léčebném sezení bude účast ukončena s výjimkou toho, že subjekty budou zavolány následující den, aby posoudily nepříznivé účinky, a pokud budou zjištěny, bude jim poskytnuta vhodná péče. Fáze R33: 60 subjektů se zúčastní dvojitě zaslepené, randomizované, kontrolované studie s paralelními skupinami. Budou randomizováni buď k aktivní nebo kontrolní léčbě a při první návštěvě po screeningu podstoupí elektrickou titraci dávky, jak je popsáno výše pro léčbu, ke které jsou randomizováni. U všech titrací během 5 minut mezi ošetřeními tDCS nezaslepený člen studijního týmu, který není v kontaktu se subjekty, vypočítá jejich odezvu AOT zornice a sdělí ošetřujícímu lékaři tDCS, zda pokračovat nebo zastavit titraci. Subjekty randomizované ke kontrolní léčbě podstoupí falešnou titraci, kde bude hladina zastavení náhodně vybrána z distribuce výsledků titrace vyskytujících se ve fázi R21. Subjekty se poté vrátí za 1 týden a podstoupí optimální dávku tDCS nebo kontrolní léčbu pro jediné léčebné sezení, jak je popsáno v předchozím odstavci. Primárním výsledkem bude hodnocení VAS-A „strašný“ získaný na konci inhalace tDCS/CO2. Odezva zornice AOT bude získána každých 10 minut po skončení inhalační periody tDCS/CO2, aby se zmapovalo trvání přetrvávajících účinků na LC. Na konci tohoto sezení účast skončí s výjimkou toho, že subjekty budou zavolány následující den, aby posoudily nepříznivé účinky a v případě potřeby jim byla poskytnuta péče. Předběžná data z fáze R21 budou použita k poskytnutí odůvodnění pro větší studii R33 a před zahájením fáze vyšetřování R33 bude získán dodatek k protokolu Institutional Review Board (IRB) se schválením.

Postup pupilometrie. Tým bude k provádění pupilometrie používat plně mobilní brýle SensoMotoric Instruments (SMI) Eye-tracking Glasses. Průměr zornice bude nepřetržitě zaznamenáván z každého oka při vzorkovací frekvenci 60 Hz přes brýle na obličeji subjektu. Vyšetřovatelé zachytí velikost zornice na začátku a v reakci na AOT a podání 7,5 % CO2. Data budou rozdělena do epoch od 0 do 12 s vzhledem k počátku akvizice každého stimulu nebo experimentální podmínky. Průměrná míra průměru zornice bude poté vypočítána pro odpovídající objem tím, že se vezme průměr ze zbývajících neumělých vzorků v dané epoše. Pro odezvu 7,5 % CO2 bude průměr zornice zprůměrován za 1 minutu, zatímco subjekty zírají na tmavou obrazovku v temné místnosti. To bude vypočítáno na začátku a 5, 10, 15 a 20 minut po začátku inhalace CO2 a 5 minut a 30 minut po inhalaci.

Podání 7,5 % CO2. Bude provedena inhalace 7,5% CO2 po dobu 20 minut. Subjekty budou instruovány, aby se vyhýbaly alkoholu po dobu 36 hodin a kofeinu po dobu 12 hodin před testováním a aby jedly lehký oběd alespoň jednu hodinu před testováním. Těhotenský test z moči bude proveden ženám ve fertilním věku po oba dny expozice plynu s negativním výsledkem nutným pro pokračování účasti ve studii. Plyn bude dodáván přes nazálně-ústní obličejovou masku připojenou hadičkou k 500 l zásobnímu vaku naplněnému 7,5 % CO2/21 % kyslíku (O2) 71,5 % dusíku (N2). Subjekty dostanou vzduch přes masku 10 minut před podáním CO2, během nichž budou získána základní měření.

Transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) bude aplikována pomocí vícekanálového stimulačního zařízení stejnosměrným proudem, které lze naprogramovat tak, aby operátor neznal kombinaci elektrod používaných pro stimulaci, a tím umožnil dvojité zaslepení. Konfigurace aktivní elektrody tDCS, která má být použita, bude určena výše popsaným 3-kolovým iteračním postupem; založené na modelování elektrického pole a personalizované elektrické titraci dávky k nalezení nejnižší dávky, která je dobře tolerována a zasáhne cíl ve smyslu inhibice AOT pupilární reakce. Elektrické dávkování bude přizpůsobeno pro každý subjekt titrací dávky (postupně se zvyšující), dokud se nezjistí dávka, která je dobře tolerována (ne více než mírné nepohodlí na 5bodové Likertově stupnici) a potlačuje AOT pupilární reakci. Pokud je 5bodové hodnocení snášenlivosti podle Likerta vyšší než "mírné nepohodlí" nebo pokud je dosaženo maximálního proudu bez vlivu na AOT, účast subjektu bude ukončena.