Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) zur Behandlung akuter Angst (tDCS)

Die National Institutes of Mental Health (NIMH) haben kürzlich festgestellt, dass eine wesentliche Einschränkung für das Verständnis neuropsychiatrischer Störungen und die Entwicklung von Behandlungen für diese Erkrankungen darin besteht, dass Schlüsseldimensionen beobachtbaren Verhaltens, die für diese Störungen von zentraler Bedeutung sind und mit ihnen in Zusammenhang stehen, nicht identifiziert werden können zugrunde liegende Neurobiologie durch messbare Biomarker. Dieses Projekt soll dieses Problem angehen, indem festgestellt wird, dass Pupillenmessungen der neuronalen Aktivität von Noradrenalin (NE) Biomarker für die Angstdimension beobachtbaren Verhaltens sind, von denen angenommen wird, dass Veränderungen Kernmerkmale neuropsychiatrischer Erkrankungen wie Angststörungen sind. Die Forscher werden diesen Zusammenhang zwischen Biomarker und klinischer Dimension herstellen, indem sie Pupillenindizes beim Menschen mit einem Kohlendioxid (CO2)-Angstprovokationstest vergleichen, sowie bei diesen Probanden, die sich vor und nach der CO2-Verabreichung einer transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS) unterziehen.

Die Teilnehmer werden im Labor von Dr. Krystal an der Duke University rekrutiert, das über eine bewährte Infrastruktur für klinische Studien verfügt. Das Studienteam plant, insgesamt 240 gesunde Freiwillige (Altersgruppe: 21–65 Jahre) einzuschreiben, um 100 abzuschließen. Dies berücksichtigt die erwartete Ausfallrate bei: einer Pupillenreaktion bei der auditorischen Oddball-Aufgabe (AOT) (25 %); eine ausreichende Angstreaktion auf die CO2-Herausforderung haben (50 % – relevant für die letzten 10 R21- und alle R33-Probanden); und um andere Screening-Kriterien zu erfüllen.

R21-Phase: Die ersten 30 Probanden durchlaufen zwei Sitzungen im Abstand von einer Woche, in denen eine vielversprechende Elektrodenkonfiguration (drei vielversprechende Konfigurationen werden jeweils in einer Kohorte von 10 Probanden getestet) mit tDCS-Stimulation bei zunehmender elektrischer Dosierung verwendet wird, während der eine Pupillometrie durchgeführt wird durchgeführt, um die Reaktion des Auditory Oddball Test (AOT) zu bestimmen. Es werden maximal 5 Gesamt-tDCS-Dosierungen und Scheindosen getestet. Letzte 10 Themen. Diese Probanden werden an einer doppelblinden, kontrollierten, randomisierten Cross-Over-Studie über 3 Sitzungen teilnehmen. In Sitzung 1 werden die Probanden einer elektrischen Dosistitration mit der tDCS-Elektrodenkonfiguration unterzogen, die sich aus den drei Optimierungsrunden ergibt, wobei das gleiche Verfahren wie bei den ersten 30 Probanden verwendet wird, um die niedrigste gut verträgliche Dosis zu bestimmen, die die AOT-Pupillenreaktion unterdrückt, mit Ausnahme eines Maximums In dieser Sitzung werden 5 tDCS-Dosierungen getestet. In der dritten und vierten Sitzung (im Abstand von einer Woche) erhalten die Probanden dosisoptimiertes tDCS und die Kontrollbehandlung in randomisierter Reihenfolge zusammen mit 7,5 % CO2 (um eine LC-Reaktion hervorzurufen) für 20 Minuten. Die 7,5 % CO2 werden uns vorgemischt von Airgas geliefert. Bei diesen Sitzungen werden VAS-A und State Trait Anxiety-Inventory (STA-I) 5 Minuten vor und unmittelbar nach der 20-minütigen Sitzung durchgeführt, und Visual Analog Scale-Anxiety (VAS-A) wird ebenfalls um 5 Uhr erhoben , 10, 15 und 20 Minutenpunkte der CO2-Inhalation. tDCS wird während der letzten 5 Minuten der 20-minütigen CO2-Inhalationsperiode verabreicht. Die Probanden werden nach der Sitzung aus Sicherheitsgründen eine Stunde lang überwacht und einer Beurteilung durch den Studienarzt unterzogen, um festzustellen, ob sie zum Verlassen geeignet sind. Nach der 2. Behandlungssitzung endet die Teilnahme, mit der Ausnahme, dass die Probanden am nächsten Tag angerufen werden, um sie auf Nebenwirkungen zu untersuchen, und wenn sie festgestellt werden, wird eine angemessene Pflege geleistet. R33-Phase: 60 Probanden werden an einer doppelblinden, randomisierten, kontrollierten Parallelgruppenstudie teilnehmen. Sie werden entweder einer aktiven Behandlung oder einer Kontrollbehandlung zugeteilt und beim ersten Besuch nach dem Screening einer elektrischen Dosistitration unterzogen, wie oben für die Behandlung beschrieben, zu der sie randomisiert werden. Bei allen Titrationen berechnet ein nicht verblindetes Mitglied des Studienteams, das keinen Kontakt zu den Probanden hat, während der 5 Minuten zwischen den tDCS-Behandlungen deren AOT-Pupillenreaktion und teilt dem tDCS-Behandlungsarzt mit, ob die Titration fortgesetzt oder gestoppt werden soll. Probanden, die nach dem Zufallsprinzip der Kontrollbehandlung zugeteilt werden, werden einer Scheintitration unterzogen, bei der der Stoppwert zufällig aus der Verteilung der Titrationsergebnisse ausgewählt wird, die in der R21-Phase auftreten. Die Probanden kehren dann in einer Woche zurück und unterziehen sich einer tDCS- oder Kontrollbehandlung mit optimaler Dosis für eine einzelne Behandlungssitzung, wie im vorherigen Absatz beschrieben. Das primäre Ergebnis wird die VAS-A-Einstufung „ängstlich“ sein, die am Ende der tDCS/CO2-Inhalation erhalten wird. Die AOT-Schülerreaktion wird alle 10 Minuten nach dem Ende der tDCS/CO2-Inhalationsperiode erfasst, um die Dauer der anhaltenden Auswirkungen auf LC abzubilden. Am Ende dieser Sitzung endet die Teilnahme mit der Ausnahme, dass die Probanden am nächsten Tag angerufen werden, um die Nebenwirkungen zu beurteilen und gegebenenfalls Pflege zu leisten. Vorläufige Daten aus der R21-Phase werden zur Begründung der größeren R33-Studie verwendet. Vor Beginn der R33-Untersuchungsphase wird ein Nachtrag zum Protokoll des Institutional Review Board (IRB) mit Genehmigung eingeholt.

Pupillometrie-Verfahren. Für die Durchführung der Pupillometrie wird das Team vollständig mobile Eye-Tracking-Brillen von SensoMotoric Instruments (SMI) einsetzen. Der Pupillendurchmesser wird kontinuierlich von jedem Auge mit einer Abtastrate von 60 Hz über eine Brille im Gesicht des Probanden aufgezeichnet. Die Forscher erfassen die Pupillengröße zu Studienbeginn und als Reaktion auf die AOT und die Verabreichung von 7,5 % CO2. Die Daten werden in Epochen von 0 bis 12 s segmentiert, relativ zum Beginn der Erfassung jedes Reizes oder jeder experimentellen Bedingung. Anschließend wird ein durchschnittlicher Pupillendurchmesser für das entsprechende Volumen berechnet, indem der Mittelwert der verbleibenden nichtartefaktischen Proben in dieser Epoche gebildet wird. Bei einer CO2-Reaktion von 7,5 % wird der Pupillendurchmesser über einen Zeitraum von einer Minute gemittelt, während die Probanden in einem dunklen Raum auf einen dunklen Bildschirm starren. Dies wird zu Studienbeginn sowie 5, 10, 15 und 20 Minuten nach Beginn der CO2-Inhalation sowie 5 Minuten und 30 Minuten nach der Inhalation berechnet.

Verabreichung von 7,5 % CO2. Es wird eine 20-minütige Inhalation von 7,5 % CO2 durchgeführt. Die Probanden werden angewiesen, vor dem Test 36 Stunden lang Alkohol und 12 Stunden lang Koffein zu meiden und mindestens eine Stunde vor dem Test ein leichtes Mittagessen zu sich zu nehmen. Bei Frauen im gebärfähigen Alter wird an beiden Tagen der Gasexposition ein Urin-Schwangerschaftstest durchgeführt. Ein negatives Ergebnis ist erforderlich, um an der Studie teilnehmen zu können. Das Gas wird über eine nasal-orale Gesichtsmaske zugeführt, die über einen Schlauch mit einem 500-l-Reservoirbeutel verbunden ist, der mit 7,5 % CO2/21 % Sauerstoff (O2) und 71,5 % Stickstoff (N2) gefüllt ist. Den Probanden wird in den 10 Minuten vor der CO2-Verabreichung Luft durch die Maske zugeführt, während der Basismessungen durchgeführt werden.

Die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) wird mit einem Mehrkanal-Gleichstromstimulationsgerät durchgeführt, das so programmiert werden kann, dass der Bediener die zur Stimulation verwendete Elektrodenkombination nicht kennt und dadurch eine Doppelblindheit ermöglicht. Die zu verwendende aktive tDCS-Elektrodenkonfiguration wird mit dem oben beschriebenen iterativen 3-Runden-Verfahren bestimmt; Basierend auf elektrischer Feldmodellierung und personalisierter elektrischer Dosistitration, um die niedrigste Dosis zu finden, die gut verträglich ist und das Ziel im Hinblick auf die Hemmung der AOT-Pupillenreaktion anspricht. Die elektrische Dosierung wird für jedes Subjekt personalisiert, indem die Dosierung titriert (allmählich erhöht) wird, bis die Dosierung gefunden wird, die sowohl gut verträglich ist (nicht mehr als leichte Beschwerden auf einer 5-Punkte-Likert-Skala) als auch die AOT-Pupillenreaktion unterdrückt. Wenn die 5-Punkte-Likert-Verträglichkeitsbewertung größer als „leichtes Unbehagen“ ist oder wenn die maximale Stromstärke erreicht wird, ohne dass sich dies auf die AOT auswirkt, wird die Teilnahme des Probanden beendet.