Transkraniel pulsstimulering Åbent selvkontrolleret forsøg for mild neurokognitiv lidelse

Baggrund Aldersrelaterede sygdomme, især demens, nu kendt som major neurokognitiv lidelse (NCD), er en stor sundhedsbyrde i Hong Kong og på verdensplan. Interventioner, der sigter mod at forbedre kognitiv tilbagegang eller forebygge demens, tilbyder et overbevisende alternativt paradigme til at reducere sygdommens indvirkning, ikke kun på individer, men også på deres familier og samfundet. For at opnå det optimale udbytte bør intervention for demens i princippet begynde på det tidligste prækliniske stadie. Der er dog ikke fundet evidens for at understøtte en farmakologisk tilgang til forebyggelse, reduktion eller udsættelse af kognitiv tilbagegang i stadiet af mild NCD. Udover farmakologiske tilgange anerkendes ikke-invasiv hjernestimulering (NIBS) i stigende grad som et potentielt alternativ til at tackle dette problem. De typiske eksempler på NIBS er transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) og transkraniel magnetisk stimulation (TMS). Udover disse er der en ny NIBS ved navn transkraniel pulsstimulering (TPS), også kendt som lav-intensitet ekstrakorporal chokbølgeterapi (Li-ESWT), som for nylig opnåede CE-mærkning i 2018 til behandling af centralnervesystemet (CNS) hos patienter med mild til moderat Alzheimers sygdom (AD).

Introduktionen af ​​TPS TPS bruger gentagne enkelt ultrakorte impulser i ultralydsfrekvensområdet for at stimulere hjernen. Med en neuro-navigationsenhed kan TPS opnå dette på en meget fokal og præcist målrettet måde. TPS adskiller sig fra tDCS og TMS ved brug af direkte eller induceret elektrisk strøm. Brug af elektrisk strøm til at stimulere hjernen kan være begrænset af problemet med ledningsevne og manglende evne til at nå dybe hjerneområder. I stedet giver lav-intensitet fokuseret ultralyd god rumlig præcision og opløsning til ikke-invasivt modulering af subkortikale områder på trods af problemet med kraniedæmpning. Ved at bruge lavere ultralydsfrekvenser kan TPS med succes forbedre kraniets penetration hos mennesker.

Biologisk mekanisme af TPS Den grundlæggende mekanisme af TPS er mekanotransduktion. Det er en biologisk vej, hvorigennem cellerne omdanner den mekaniske TPS-stimulus til biokemiske reaktioner, og dermed påvirker nogle fundamentale cellefunktioner såsom migration, proliferation, differentiering og apoptose. Den ultrakorte ultralydspuls kunne øge celleproliferationen og -differentieringen i dyrkede neurale stamceller, som spiller en vigtig rolle i reparationen af ​​hjernefunktionen ved CNS-sygdomme. TPS kan påvirke neuroner og inducere neuroplastiske effekter gennem adskillige veje, herunder øget cellepermeabilitet, stimulering af mekanosensitive ionkanaler, frigivelse af nitrogenoxid, hvilket resulterer i vasodilatation, øget metabolisk aktivitet og angiogenese, stimulering af vaskulære vækstfaktorer (VEGF) og stimulering af hjernen. afledt neurotrofisk faktor (BDNF).

Kliniske effekter af TPS Fokuseret ultralyd demonstrerede neuromodulationseffekten i den menneskelige hjerne. Fokuseret ultralyd kan modulere amplituden af ​​somatosensoriske fremkaldte potentialer (SEP'er), når det er målrettet mod de kortikale regioner, der genererer disse potentialer og endda den dybe struktur såsom thalamus. TPS, tidligere navngivet som Li-ESWT, blev anvendt til fem patienter med ikke-reagerende vågenhedssyndrom. De modtog 4-ugers (3 gange om ugen) behandling, 4000 pulser hver, hver 6. måned i gennemsnitligt to til fire år. Der var signifikant forbedring af årvågenheden, og hos tre patienter kunne den perkutane endoskopiske gastrostomi (PEG)-sonde fjernes på grund af forbedret orofaryngeal motorisk funktion. I den seneste undersøgelse blev TPS anvendt på 35 ældre med AD. De blev behandlet i 3 TPS-sessioner (6000 pulser hver) om ugen i 2-4 uger, enten over klassiske AD-ramte steder såsom den dorsolaterale præfrontale cortex, områder af hukommelsen og sprognetværket eller over alle tilgængelige hjerneområder (global hjerne). stimulation). Signifikant forbedring i CERAD (Consortium to Establish a Registry for Alzheimers Disease) score blev påvist (umiddelbart såvel som 1 og 3 måneder efter stimulering. fMRI viste også signifikant øget tilslutning inden for hukommelsesnetværket.

Sikkerhedsproblem ved TPS TPS bruger meget lav energi til hjernestimulering. In vivo dyre-TPS-undersøgelse forårsagede ikke nogen vævsskade på trods af anvendelse af 6-7 gange højere energiniveauer sammenlignet med dem i humane undersøgelser. Endvidere forårsagede interventionen ingen alvorlige bivirkninger såsom intrakraniel blødning, ødem eller anden intrakraniel patologi, som bekræftet med MR i et tidligere AD-studie. Få forsøgspersoner rapporterede hovedpine (4%), smerte eller tryk (1%) og humørforringelse (3%). Det CE-mærkede TPS-system har vist sig at være sikkert i >1500 behandlinger.