Individualiseret hjernestimulering for at forbedre mobiliteten ved Alzheimers sygdom (ISTIM-AD)

Ud over den dybe indvirkning på hukommelsen, påvirker Alzheimers sygdom (AD) neuropatologi, selv i de tidlige stadier, de præfrontale lapper, hvilket fører til eksekutiv dysfunktion og mobilitetsforstyrrelser. Præfrontale cortex-funktioner, herunder eksekutiv kontrol, opmærksomhed og arbejdshukommelse, er kendt for at falde med progressionen af ​​AD. Hos ældre voksne er bedre ydeevne på eksekutive kognitive opgaver forbundet med større aktivering af den venstre dorsolaterale præfrontale cortex (dlPFC). Reduceret aktivering inden for dlPFC menes at spille en rolle i både den udøvende og fysiske funktionsnedgang set i AD, hvilket væsentligt bidrager til tab af funktionel uafhængighed. Ved mild AD er en persons tilstand af eksekutiv funktion en følsom forudsigelse for evnen til at stå og gå sikkert, især når de udfører yderligere kognitive opgaver (dvs. dobbeltopgaver). Derfor hævder efterforskerne, at ved at lette excitabiliteten af ​​venstre dlPFC kan nogle af de tidlige kognitive og mobilitetssvækkelser af AD reduceres, hvilket i sidste ende fører til mere funktionel uafhængighed, øget fysisk aktivitet og forbedret livskvalitet.

tDCS giver et ikke-invasivt middel til at lette excitabiliteten af ​​den præfrontale cortex og dens forbundne neurale netværk og lover derfor som en terapi til at forbedre den udøvende kontrol af kognition og mobilitet hos ældre voksne med mild AD. tDCS modulerer kortikal excitabilitet ved at sende lavniveaustrømme gennem elektroder placeret på hovedbunden over dlPFC. Disse strømme inducerer elektriske felter i hjernen, som igen polariserer neuronale populationer og ændrer deres sandsynlighed for affyring. Forskerholdet påviste hos ældre voksne i alderen 65 år og ældre med eksekutiv dysfunktion og langsom gang, at 10 sessioner af 20-minutters tDCS målrettet venstre dlPFC forbedrede kognitiv og fysisk funktion i mindst to uger efter interventionen. Betydelige beviser, herunder vores foreløbige undersøgelser, tyder nu på, at multi-session tDCS-interventioner rettet mod dlPFC kan inducere målbare og meningsfulde forbedringer i kognitive og/eller mobilitetsresultater hos relativt raske voksne og hos dem med mild til moderat eksekutiv dysfunktion. Alligevel er størrelsen og varigheden af ​​tDCS-inducerede fordele hos ældre voksne med eksekutiv dysfunktion ikke blevet fastlagt. Til dato har tDCS-levering desuden ikke forsøgt at tage højde for interpersonelle forskelle hos ældre voksne, især den høje inter-individuelle varians i hud, kranium, hjerne og cerebrospinalvæske, og hvordan hver af disse karakteristika påvirker det nuværende flow. En sådan personalisering er nu mulig med den nuværende flowmodellering, som efterforskerne foreslår.

Det overordnede formål med undersøgelsen er at udføre et pilotforsøg, randomiseret simuleret kontrolleret forsøg for at bestemme gennemførligheden og virkningerne af en 10-sessions personlig tDCS-intervention rettet mod venstre dlPFC på kognitiv funktion, dobbeltopgave at stå og gå og andre målinger for mobilitet hos 24 ældre voksne med mild AD, der bor i støtteboliger. Efterforskerne vil inkludere en personlig strømningsmodelleringstilgang ved hjælp af strukturelle MRI'er i baseline for at bestemme tDCS-elektrodeplacering og stimuleringsparametre for at optimere strømstrømmen til hver deltagers hjerne. Forskerne forventer ikke, at tDCS ærer de strukturelle hjerneændringer, der er resultatet af AD, men i stedet maksimerer funktionen af ​​resterende, intakte hjerneneuroner og frontale netværk og derved forbedre funktionelle resultater hos mennesker, der lider af den neurodegenerative proces.

Efterforskerne antager, at hos ældre voksne 65 år og ældre med mild AD, vil en personlig tDCS-intervention rettet mod venstre dlPFC sammenlignet med falske opgaver mindske omkostningerne til dobbeltopgaver til kontrol af gang- og ståstilling og forbedre den udøvende funktion.