Neinvazivní mozková stimulace pro dětskou ADHD

Vnější vlivy na neuroplastické procesy lze využít pro funkční zlepšení onemocnění, zejména pro zlepšení kortikálních funkcí. Možnost ovlivňovat mozkovou aktivitu a neustále zlepšovat behaviorální výkonnost prostřednictvím vnějšího zásahu neurology již dlouho fascinuje. Jedna z těchto technik, transkraniální elektrická stimulace (tES), se těší velkému zájmu, protože má velký potenciál využití v základním výzkumu a klinických aplikacích. Transkraniální elektrická stimulace (tES) v současném výzkumu zahrnuje dva typy stimulace: transkraniální stimulaci stejnosměrným proudem (tDCS) a transkraniální stimulaci náhodným šumem (tRNS). Techniky tES zahrnují aplikaci konstantního slabého stejnosměrného proudu (např. 1-2 mA) do mozku přes rozhraní kůže-elektroda, čímž se vytvoří elektrické pole, které moduluje aktivitu neuronů. Tato modulace je polarita závislá na depolarizaci po anodické stimulaci (excitační) a na hyperpolarizaci po katodické stimulaci (inhibiční), což vede k přechodným změnám klidového membránového potenciálu. Kumulativní účinek delší stimulace vede k facilitaci nebo inhibici rychlosti spontánního neuronového výboje v závislosti na polaritě a je považován za neuromodulační.

tDCS, vyvolává podprahovou modulaci neuronální excitability bez depolarizace akčních potenciálů5. Poststimulační účinky tDCS závisí na délce trvání stimulace (trvající několik minut až hodin) a lze je nalézt v oblastech pod elektrodami a také vzdáleně změnami sítě.

Mechanismus, kterým tRNS ovlivňuje mozkovou aktivitu, se liší od tDCS. Dodávka tRNS využívá stejné vybavení jako pro tDCS. V tRNS však mohou být obě elektrody použity ke stimulaci buď v homologních místech bilaterálně nebo v různých oblastech současně. tRNS lze použít ke stimulaci oblasti proudem, který se náhodně mění v čase. Taková stimulace může vyvolat excitabilitu, která trvá až 60 minut na 10 minut stimulace1. Nejpřínosnějším typem tRNS je vysokofrekvenční (100-640Hz).

Toto je randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná zkřížená studie u dětí s ADHD. Způsobilí účastníci budou náhodně rozděleni do 3 následujících skupin:

1. tDCS-placebo (sham) skupina dostávající buď tDCS nebo odpovídající placebo (sham (během 5 následujících dnů (jedno sezení každý den). Po týdenní přestávce dojde ke zkřížení mezi kontrolní skupinou a falešnou skupinou: ti, kterým byl podán tDCS v 1. týdnu, dostanou falešné podání, zatímco ti, kteří dostali falešné podání v 1. týdnu, dostanou tDCS ve 3. týdnu.
2. tRNS-sham skupina, která dostane stejný typ intervence se stejnými intervaly jako výše, ale s tRNS místo tDCS.
3. skupina tDCS-tRNS. Zde bude poskytován stejný zásah jako výše se stejnými intervaly, ale skutečné tDCS a skutečné tRNS budou poskytovány vyváženým způsobem. To by umožnilo porovnat rozdílnou léčbu v rámci designu v rámci subjektu a také porovnat účinek těchto pacientů na simulovanou stimulaci v prvních dvou skupinách v designu mezi subjekty.

Celková délka účasti na předmětu bude 4 týdny. Studie se provádí na ADHD klinice Neuro-kognitivního centra v Hadassah-Hebrew University Medical Center.

tDCS: Stimulace by byla aplikována pomocí polosuchých elektrod 5X5 cm. Proud by byl 0,75 mA, což je založeno na předchozím výpočtovém modelování tDCS u dětí a odhaduje se, že se rovná proudu 1-1,5 mA u dospělých. Toto rozhodnutí bylo učiněno po zvážení parametrů, které by ovlivnily distribuci proudu a hustotu v místě stimulace, jako je tenčí pokožka hlavy, méně mozkomíšního moku a menší velikost hlavy u pediatrické populace. Podobné dávkování s použitím tDCS bylo dětmi dobře tolerováno a nebylo spojeno s nežádoucími účinky29. Anodální elektroda bude umístěna nad dlPFC (F3 na základě systému International 10-20, zatímco katodová elektroda by byla umístěna nad pravou supraorbitalem. tRNS: Děti ve skupině aktivní tRNS dostanou 0,75 mA tRNS (100-640 Hz) do levého dorzolaterálního prefrontálního kortexu (dlPFC) a pravého dolního frontálního gyru (IFG) prostřednictvím polosuchých elektrod 5 cm X 5 cm, připojených pod určenou elektrodu pozice (F3, F8) čepice tES, která následovala systém International 10-20 (InnoSphere Inc., Haifa). Levý dlPFC a pravý IFG byly vybrány na základě jejich podílu na výkonné kontrole a inhibici. tRNS bude aplikováno po dobu 20 minut na relaci během kognitivního tréninku iPadu. Podobné trvání bylo také použito v pediatrii s použitím tDCS29. Podobně jako v předchozí studii tRNS u dětí a zdůvodnění poskytnuté pro tDCS použijeme 0,75 mA.

Sham: Pro sham-tRNS použijeme stejnou montáž jako v aktivním tRNS. Pro sham-tDCS použijeme stejnou montáž jako v aktivním tDCS. Jediný rozdíl mezi aktivním a falešným tES by byl v tom, že v případě falešného tES by po 30 sekundách náběhu proudu z 0 na 0,75 mA nenásledovalo 19 minut stimulace při 0,75 mA jako u aktivního tES, ale by okamžitě následovala 30 sekundová perioda doběhu na 0 mA. Ukázalo se, že tato metoda poskytuje účinnou slepotu stimulačního stavu, protože jak aktivní, tak falešný tES by vedly k mírnému pocitu svědění, který by zmizel v důsledku osídlení pokožky hlavy. V simulované skupině by během denního sezení nebyla poskytnuta žádná další stimulace.

Studie bude zahrnovat 60 chlapců ve věku 7 až 12 let. Účastníci budou rekrutováni mezi dětmi, které na kliniku doporučí pediatři, praktičtí lékaři, učitelé, psychologové nebo rodiče.