Effekter af fotobiomodulation på hjernens forbindelser og kognitiv funktion ved kognitiv svækkelse (PBM-CogConnect)

Amnestisk mild kognitiv svækkelse (aMCI) er forbundet med tidlige forstyrrelser i store hjernenetværk, herunder standardtilstandsnetværket (DMN), som ofte viser ineffektiv eller unormalt høj forbindelse hos personer med øget risiko for Alzheimers sygdom.
Humane studier, der undersøger virkningen af transkraniel fotobiomodulation (t-PBM) på DMN-forbindelse og kognitiv præstation i aMCI, er stadig begrænsede, og få kontrollerede forsøg har vurderet Gruppe × Tids-interaktionseffekter.
Dette studie var designet til at adressere dette hul ved at evaluere, om t-PBM producerer målbare ændringer i hviletilstands-funktionel forbindelse og kognitive resultater, når det kombineres med kognitiv rehabilitering.

Forsøget anvender et randomiseret, sham-kontrolleret, prætest-posttest-design.
Deltagere med aMCI blev tilfældigt tildelt enten at modtage aktiv t-PBM sammen med et kognitivt rehabiliteringsprogram eller sham t-PBM med den samme kognitive rehabilitering.
Interventionen blev leveret over otte sessioner.
Kognitive vurderinger og hviletilstands-fMR-skanninger blev udført før den første session og efter den sidste session for at evaluere ændringer i kognitiv præstation og DMN-forbindelse.
Den eksperimentelle model muliggør direkte evaluering af behandlingsrelaterede neurale ændringer, samtidig med at der tages højde for naturlig variation og øvelseseffekter.

For at minimere forvirrende faktorer blev koststabilitet overvåget.
Alle deltagere gennemførte et besøg hos en diætist ved baseline og opfølgning for at dokumentere spisevaner og reducere indflydelsen af kostrelaterede ændringer på kognitive eller billeddannende resultater.
Derudover blev perifere venøse blodprøver indsamlet ved baseline til genetisk analyse.
Genotypering målrettede APOE-alleler (rs429358, rs7412) og COMT Val158Met (rs4680) polymorfisme.
DNA-ekstraktion fulgte silikamembran-baserede protokoller, og allelisk diskrimination blev udført ved hjælp af TaqMan-baseret realtids-PCR.
Kvalitetssikring inkluderede blindet laboratoriebehandling, tilfældige duplikater, opkaldsratetærskler (>95%) og Hardy-Weinberg-ligevægtskriterier.
Disse genetiske data blev inkorporeret i eksploratoriske modeller for at undersøge, om genotype modererede baseline-hjernens forbindelse eller respons på interventionen.

Neurobilleddannelse blev udført ved hjælp af et GE SIGNA Hero 3,0 Tesla MRI-system.
Højopløselige T1-vægtede strukturelle billeder blev indsamlet ved hjælp af en aksial MPRAGE-sekvens (TR = 2745 ms, TE = 3,01 ms, TI = 1020 ms, flipvinkel = 8°, 1 mm skivetykkelse, voxelstørrelse 0,44 × 0,44 × 1 mm, 225 skiver).
Hviletilstands-funktionelle MRI-data blev indsamlet ved hjælp af en aksial multiband echo-planar billeddannelsessekvens (TR = 2000 ms, TE = 22 ms, flipvinkel = 20°, voxelstørrelse 3,125 × 3,125 × 3 mm, 45 skiver, matrix 64 × 64, 200 volumener; ca. 6 minutter 40 sekunder).
Deltagerne blev instrueret i at forblive i ro, holde øjnene lukkede og undgå fokuseret mental aktivitet under scanningen.
Disse data muliggør pålidelig estimering af DMN-funktionel forbindelse før og efter interventionen.

Studiet integrerer kognitive rehabiliteringsresultater, funktionel neurobilleddannelse, kostovervågning og genetisk profilering for at udforske neurobiologiske og adfærdsmæssige effekter af t-PBM i aMCI.
Ved at evaluere netværksniveauændringer og potentielle individuelle forskelle i behandlingsrespons sigter forsøget mod at forbedre forståelsen af, om t-PBM kan tjene som et netværksmålrettet supplement til intervention for personer med tidlig kognitiv svækkelse.