Virkningerne af ikke-invasiv hjernestimulation på fysisk og mental funktion hos ældre voksne (BrainSTIM)

Biologisk aldring, især når det kombineres med kardiovaskulære risikofaktorer, fører til kronisk endotel dysfunktion i cerebrale mikrokar, der forringer hjernens evne til at opfylde de metaboliske krav, som hverdagen stiller til den. Dette kroniske misforhold mellem blodforsyning og metabolisk efterspørgsel fører ofte til cerebral mikrovaskulær sygdom (CMD) eller akkumulering af iskæmisk skade inden for et netværk af frontale og subkortikale regioner. CMD er anerkendt som hvid substans hyperintensitet på MR-scanninger og manifesterer sig klinisk som bevægelseshæmning, eksekutiv dysfunktion og deprimeret affekt. Da 11-17 % af ældre individer har denne konstellation af symptomer, og hvert af disse symptomer er uafhængigt forbundet med øget sygelighed og dødelighed, er CMD et kritisk, men understuderet sundhedsproblem med hurtigt voksende personlige og økonomiske omkostninger.

Der er i øjeblikket ingen kur mod CMD, og ​​forsøg rettet mod farmakologisk forbedring af ikke-selektiv systemisk vasodilatation rapporterer ingen terapeutisk værdi (Sorrond & Lipsitz, 2011). Vores team har imidlertid vist, at sværhedsgraden af ​​de kliniske symptomer, som personer med CMD lider af, er kritisk afhængig af hjernens resterende kapacitet til at aktivere de passende kortikale netværk, når metabolisk efterspørgsel øges af udførelsen af ​​forskellige kognitive-motoriske opgaver (Purkayastha et al. ., 2014; Sorond et al., 2010; Sorond et al., 2011). Derfor forudsiger efterforskere, at forbedringer i kapaciteten til at aktivere de passende kortikale netværk som reaktion på øget metabolisk efterspørgsel ville lindre symptomerne og forbedre livskvaliteten for patienter med CMD.

Transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) muliggør ikke-invasiv, selektiv og vedvarende modulering af kortikal aktivering. tDCS virker ved at sende lavniveaustrømme mellem to eller flere hovedbundselektroder, hvilket ændrer hjernens polaritet og dermed perfusion og kortikal excitabilitet. En 20-minutters session med tDCS rettet mod venstre præfrontale cortex øger akut kortikal aktivering under både kognitiv og motorisk opgaveudførelse hos raske voksne. Forskere har vist, at denne samme stimulering forbedrer mobilitet og kognitiv ydeevne hos ældre voksne, der bor i lokalsamfundet. Desuden reducerer gentagne tDCS-sessioner over en periode på en måned symptomer på depression og kan forbedre den udøvende funktion hos raske personer. Dette foreløbige bevis tyder på, at tDCS kan være en effektiv intervention for CMD; virkningen af ​​tDCS på denne sygdom er dog ikke blevet undersøgt.

Studiets efterforskere sigter i sidste ende på at undersøge den terapeutiske effekt af tDCS hos patienter med CMD ved at udføre et dobbeltblindt, proof-of-princip, sham-kontrolleret spor sammen med omfattende funktionelle og neurofysiologiske vurderinger. For at færdiggøre designet og planlægge implementeringen af ​​dette endelige forsøg sigter efterforskerne i øjeblikket efter at:

1. Udfør et pilotstudie for at fastslå gennemførligheden af ​​udrulning af tDCS i store populationer af individer med CMD og for at opnå foreløbige beviser for en kausal effekt af interventionen på mobilitet, eksekutiv funktion og depressive symptomer i denne population.
2. Inden for pilotstudiet skal du undersøge virkningerne af tDCS-interventionen på kortikal aktivering som svar på kognitiv-motoriske opgaver.

Denne undersøgelse vil give den første af sin slags, proof-of-principle evidens for, hvorvidt tDCS giver meningsfuld symptomatisk lindring til patienter med CMD. Desuden vil det informere et mere endegyldigt, randomiseret kontrolleret forsøg (RCT) i større skala ved at give information om rekruttering og fastholdelse, compliance, estimater af effektstørrelse og den neurofysiologiske underbygning af forventede funktionelle forbedringer. Hvis det lykkes, forventes opnået viden også at anspore undersøgelsen af ​​tDCS som behandling for mange andre sygdomme - fra demens til diabetes - der negativt påvirker hjernens evne til at aktivere passende kortikale netværk.