Tiefenhirnstimulation mit LIFUP für leichte kognitive Beeinträchtigung und leichte Alzheimer-Krankheit (LIFUP)

Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine neurodegenerative Erkrankung und die häufigste Ursache für Demenz oder eine funktionelle Beeinträchtigung des Gedächtnisses und anderer kognitiver Fähigkeiten. Vor der Entwicklung der funktionellen Beeinträchtigung der Demenz entwickeln die Patienten eine leichte kognitive Beeinträchtigung (MCI), die das Risiko für die Entwicklung der funktionellen Beeinträchtigung der Demenz erhöht. Die Tiefenhirnstimulation (THS) ist als potenzielle therapeutische Option für MCI und AD von Interesse, da sie die Aktivität von Gehirnstrukturen, die an der Gedächtnisfunktion beteiligt sind, direkt anvisieren und modulieren kann.

Kürzlich gab es mehrere Berichte, dass DBS an verschiedenen Stellen im Gehirn bei der Verbesserung der für Demenz charakteristischen Symptome wirksam sein kann (z. B. Heschman et al., 2013). Laxton et al. (2010) führten DBS im Fornix/Hypothalamus von sechs Personen mit AD in einer klinischen Phase-I-Studie durch. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass die Stimulation des Fornix die Aktivität der medialen temporalen Gedächtnisschaltkreise verändern und somit den Gedächtnisverlust verzögern und/oder rückgängig machen würde. Nach 6-12 Monaten stellten die Forscher bei einigen der Studienteilnehmer eine Verbesserung oder Verlangsamung des Fortschreitens der Alzheimer-Erkrankung fest, gemessen anhand von zwei häufig verwendeten Beurteilungen der globalen kognitiven Funktion. In einer kürzlich erschienenen Literaturübersicht haben Laxton et al. (2013) beschrieben auch mehrere zusätzliche Studien, die zeigen, dass die DBS des Fornix oder Nucleus Meynert oder des Subthalamus-Nucleus die pathologischen neurologischen Schaltkreise beeinflusst, die an AD beteiligt sind.

Vier verschiedene Gruppen haben kürzlich Berichte veröffentlicht, die zu dem Schluss kommen, dass Ultraschall die Amyloid-β-Clearance in Mausmodellen verbessert und das Gedächtnis wiederherstellt (z. B. Leinenga & Götz, 2015). Dieser Befund wirft die Frage auf, ob eine DBS-Methode, Low Intensity Focused Ultrasound Pulse (LIFUP), die Kognition bei Patienten mit AD verbessern könnte, die durch eine abnormale Ablagerung von Amyloid-Plaques in Gehirnregionen gekennzeichnet ist, die Gedächtnis und Denken kontrollieren. Die Verwendung von LIFUP in Tiermodellen ist gut beschrieben (Bystritsky et al., 2014). LIFUP ist in der Lage, den menschlichen Schädel zu durchdringen und tiefe Strukturen innerhalb des zeitlichen therapeutischen Fensters zu erreichen. Zu den Strukturen, die mit LIFUP erreichbar sind, gehören der zeitliche Kortex, der Hippocampus, der Thalamus und die subthalamischen Kerne, die alle an der Pathophysiologie von AD beteiligt sind. Die Food and Drug Administration (FDA) hat kürzlich eine Ausnahmegenehmigung für Prüfprodukte (IDE) genehmigt, um eine Machbarkeits- und Sicherheitsstudie von LIFUP für Personen mit refraktären Anfällen zu beginnen.

Obwohl symptomatische Behandlungen für AD verfügbar sind, sind ihre bescheidenen Wirkungen vorübergehend und es besteht ein Bedarf an wirksameren Interventionen. Im aktuellen Projekt schlagen die Forscher vor, das von der FDA zugelassene Protokoll zu verwenden, um:

1. Bestimmen Sie die Durchführbarkeit einer kurzen LIFUP-Intervention (vier Stimulationen von jeweils 30 Sekunden mit 2-Minuten-Intervallen zwischen jeder Behandlung) für Personen mit MCI oder leichter AD (Frühstadium).
2. Als sekundäres Ziel werden die Forscher untersuchen, ob diese kurze LIFUP-Intervention unmittelbar nach der Intervention mit Verbesserungen der neuropsychologischen Messungen der kognitiven Funktion verbunden ist.

Um diese Ziele zu untersuchen, werden Probanden mit MCI oder leichter AD aufgenommen. Die Probanden werden unter Verwendung eines Single-Blind-Designs randomisiert einem von zwei LIFUP-Pulsing-Paradigmen zugeordnet, bei denen die Aktivität von Neuronen in einem bestimmten Teil des Gehirns entweder erhöht wird. Den Probanden werden dann vier aufeinanderfolgende LIFUP-Behandlungen verabreicht, während sich die Probanden in einer funktionellen Magnetresonanztomographie (MRT) befinden. Neuropsychologische Untersuchungen werden zu Studienbeginn, unmittelbar nach der Verabreichung von LIFUP und eine Woche nach Abschluss des Besuchs durchgeführt.