Gamma-frekvensstimulering hos personer med Downs syndrom

Kendetegnet på Downs Syndrom (DS) er en ekstra kopi af kromosom 21, som også er en risikofaktor for Alzheimers sygdom (AD). I betragtning af den betydeligt øgede sandsynlighed for udvikling af AD i DS er det bydende nødvendigt at studere virkningen af ​​et muligt sygdomsmodificerende terapeutisk middel både i forebyggelsen af ​​progression til demens såvel som for at ændre forløbet af hukommelsesforstyrrelser i denne population. Udvikling af et ikke-invasivt medicinsk udstyr, der er effektivt til at bremse kognitiv svækkelse, er ikke kun revolutionerende, men også muligvis omkostningseffektivt.

Informationsbehandling i hjernen menes at ske gennem synkroniseret neuronal aktivitet i form af netværksoscillationer. Forstyrrelser af gamma-oscillationer, især i 30-50 Hz-området, rapporteres som et potentielt tidligt kendetegn for Alzheimers sygdom. Ved at bruge et ikke-invasivt lys (LED), der flimrede ved 40 Hz, var efterforskerne i stand til at vise indtrængning af 40 Hz gamma-oscillationer i den visuelle cortex af Alzheimers musemodeller sammen med mikroglia-aktivering og en signifikant reduktion i amyloidbelastning. Lignende gamma-aktivitetsforstyrrelser er blevet observeret i musemodeller af Downs syndrom.

I indledende pilotundersøgelser fandt forskerne, at lys- og lydenheden er sikker at bruge hos kognitivt normale voksne og voksne med mild AD, og ​​at stimuleringen ved 40Hz kan bruges til at medtvinge deres hjerneaktivitet. Derudover har efterforskere fundet ud af, at en vibrerende højttaler taktile enhed er sikker at bruge i kognitivt normale voksne og kan også bruges til at fremkalde hjerneaktivitet. Mens forsøg er i gang i forbindelse med sporadisk Alzheimers sygdom, er formålet med denne foreslåede undersøgelse at bestemme, om gamma-medrivning gennem ikke-invasiv 40Hz sensorisk stimulation kan observeres hos deltagere med Downs syndrom målt ved elektroencefalogram (EEG) og en akut stimulering session. Efterforskerne vil rekruttere 30 deltagere diagnosticeret med Downs syndrom og 30 kognitivt normale deltagere som en sammenligningsgruppe. Deltagerne vil blive tilfældigt fordelt i en af ​​to undersøgelsesbetingelser inden for deres deltagergruppe: en aktiv tilstand (40Hz-stimulering) og en kontroltilstand (sham-stimulering) i en 30-60 minutters lys- og lydstimuleringssession. Kognitive og mentale sundhedsevalueringer samt hukommelsestest vil blive udført på alle deltagere, før og efter eksponering for GENUS lys- og lydenheden i 30-60 minutter, som kan levere lys- og lydbølger ved forskellige frekvenser. GENUS-enheden er sammensat af et panel med lysdiode (LED) belysning og højttalere til auditiv stimulering. Ud over stimulationssessionen vil efterforskerne også bruge elektroencefalografi (EEG) til at kontrollere, hvordan deltagerens hjernebølger reagerer på stimulationen, og bruge spørgeskemaer til at evaluere sikkerhed og tolerabilitet. Efterforskerne vil også bruge EEG til at kontrollere, hvordan en delmængde af deltagerne (i alt 10 personer) reagerer på taktil stimulation ved hjælp af en vibrerende højttalerenhed. Den taktile stimulering vil blot være en ekstra betingelse under EEG'et for disse 10 individer, men vil ikke påvirke stimuleringssessionen eller studietilstandsopgaverne, som kun involverer lys og lyd. Denne undersøgelse vil give kritisk indsigt i potentielle longitudinelle undersøgelser, der involverer ikke-invasiv 40Hz sensorisk stimulering i forsøgspersoner med Downs syndrom som en potentiel intervention for udvikling af AD.