Add-on HD Hf-tRNS über bilaterales DLPFC zur Behandlung von Patienten mit Schizophrenie

Zu den negativen Symptomen der Schizophrenie gehören Affektlosigkeit, Willensapathie, Alogie und Anhedonie-Asozialität und stehen in engem Zusammenhang mit neurokognitiven Defiziten. Negativsymptome und neurokognitive Beeinträchtigungen sind mit schlechten funktionellen Ergebnissen verbunden. Über eine präfrontale kortikale Dysfunktion, insbesondere eine Hypoaktivität des dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC), wurde bei Schizophrenie immer wieder berichtet und es wird vermutet, dass sie der Pathophysiologie der negativen Symptome und der neurokognitiven Beeinträchtigung zugrunde liegt. Atypische Antipsychotika, die gängige Behandlung von Schizophrenie, zeigen bekanntermaßen nur geringe Auswirkungen auf die Hypofrontalität der Patienten und einige von ihnen (z. B. starke Dopaminrezeptor-Antagonisten und Clozapin) gehen sogar mit einer Verringerung der präfrontalen Aktivierung einher. Darüber hinaus fehlen immer noch gute Beweise dafür, dass atypische Antipsychotika eine positive Wirkung auf negative Symptome oder neurokognitive Beeinträchtigungen haben. Derzeit stellen negative Symptome und kognitive Defizite nach wie vor den wichtigsten ungedeckten Therapiebedarf bei Schizophrenie dar und haben die Entwicklung neuartiger und wirksamer Behandlungen vorangetrieben, die auf die wesentlichen pathophysiologischen Merkmale der Defizite abzielen, z. B. die nicht-invasive Hirnstimulation (NIBS) von DLPFC.

Transkranielle Zufallsrauschstimulation (tRNS) ist eine Neuromodulationstechnik, die einen schwachen Wechselstrom mit zufälligen Frequenzen (0,1–640 Hz) über die Hirnrinde anlegt, d. h. der Strom schwankt zufällig in der Amplitude über die Zeit und innerhalb definierter Schwellenwerte und folgt der Gaußschen Kurve um einen Mittelpunkt herum, der als „Offset“ bezeichnet wird. Das Umschalten des Offsets von Null in Richtung einer positiven Stromstärke, z. B. 1 mA, hemmt die negative Polarisation während der Schwingungen und sorgt für einen unidirektionalen Stromfluss. Es ist bekannt, dass sich die neuronalen Membranen anpassen und in ihren ursprünglichen Ruhezustand zurückkehren (d. h. die Homöostase des Systems oder die homöostatischen Phänomene der Ionenneuronenkanäle), wenn die Neuronen unter einem konstanten elektrischen Feld stimuliert werden. Angesichts der Natur des sich ständig ändernden elektrischen Feldes von tRNS besteht ein potenzieller Vorteil dieser Art von NIBS darin, dass sie möglicherweise nicht zu einer Homöostase des neuronalen Systems führt, dem Mechanismus, von dem angenommen wird, dass er die Grenze für zusätzliche Erhöhungen der kortikalen Erregbarkeit bei längerer konstanter elektrischer Spannung darstellt Stimulation. Die Pilotstudie am Menschen ergab, dass tRNS nicht polaritätsabhängig arbeitet und die kortikale Erregbarkeit unter beiden auf der Kopfhaut angebrachten Elektroden erhöhen kann. Insbesondere moduliert tRNS im motorischen Bereich die kortikale Erregbarkeit positiv und verbessert das motorische Lernen, möglicherweise durch den Mechanismus der Langzeitpotenzierung (LTP). Angesichts der besonderen Wellenform von tRNS könnte es eine zeitliche Summierung kleiner depolarisierender Ströme induzieren, die mit der Aktivität der beteiligten Neuronen interagieren und somit die Leistung beim Wahrnehmungslernen verbessern könnten. Daher stellt das tRNS von Neuronen die treibende Kraft für ein synaptisches Potenzierungsähnliches Phänomen dar. Der Effekt war bei Hochfrequenz-tRNS (HF) stärker ausgeprägt, was möglicherweise mit dem verwendeten Frequenzbereich (100–640 Hz) zusammenhängt. Da bekannt ist, dass die Zeitkonstante des neuronalen Zellkörpers und der Dendriten zwischen 1 und 10 ms liegt, kann eine Stimulation im Frequenzbereich zwischen 100 und 1000 Hz geeignet sein, um einen sinnvollen Effekt auf die neuronale Kommunikation auszuüben. Darüber hinaus ist eine längere Öffnung der spannungsgesteuerten Natriumkanäle auch ein mögliches zugrunde liegendes neuronales Korrelat für hf-tRNS, das stärkere kortikale Erregbarkeitsverschiebungen und ausgeprägtere Plastizitätsänderungen hervorruft. Ein weiterer vorgeschlagener Mechanismus, durch den tRNS Verhaltenseffekte ausübt, ist das stochastische Resonanzphänomen. tRNS stellt eine Stimulation dar, die zu nicht finalisierter zufälliger Aktivität im System, also Rauschen, führt. In einem linearen System verringert Rauschen im Allgemeinen die Verhaltensleistung, aber nichtlineare Systeme (z. B. das Gehirn) können Rauschen anwenden, um die Leistung über stochastische Resonanz zu verbessern. Das heißt, Neuronen werden bei Vorhandensein eines optimalen Niveaus an neuronalem Rauschen auf einen bestimmten Bereich schwacher Eingaben empfindlich, und die Verhaltensleistung wird dadurch erleichtert. Nach Kenntnis des Forschers wurde die Behandlung von Schizophrenie mit tRNS nur in Fallstudien als Zusatzbehandlung für negative Symptome bei einem medikamentös behandelten Patienten oder als Monotherapie zur Linderung von Wahnvorstellungen und zur Verbesserung der Einsicht in die Krankheit bei einem drogenfreien Patienten berichtet .

Ziel der Studie war es, die Auswirkungen einer zusätzlichen hochauflösenden transkraniellen Hochfrequenz-Zufallsrauschstimulation über den bilateralen präfrontalen Kortex auf negative Symptome und andere psychopathologische Symptome sowie klinische Ergebnisse (Einsichtsniveau, psychosoziale Funktion, Lebensqualität, Überzeugungen über die Einhaltung von Medikamenten) zu untersuchen , Schwere der extrapyramidalen Symptome, neurokognitive Funktion), autonome Funktion und oszillatorische Aktivität des Gehirns bei Schizophreniepatienten.

Studiendesign: randomisiertes, doppelblindes, scheinkontrolliertes Studiendesign.

Teilnehmer: 36 Patienten mit der Diagnose Schizophrenie oder schizoaffektive Erkrankung wurden nach dem Zufallsprinzip einer 20-minütigen aktiven 2-mA-HD-HF-tRNS- oder Scheinstimulation zweimal täglich an fünf aufeinanderfolgenden Wochentagen zugeteilt. Diese Teilnehmer wurden zu Studienbeginn, nach der Intervention sowie einwöchigen und einmonatigen Nachuntersuchungen beurteilt.

Aktive oder Scheinstimulation: tRNS wurde von einem batteriebetriebenen Gerät (Eldith DC Stimulator Plus, neuroConn, Ilmenau, Deutschland) über 5 Kohlenstoff-Gummi-Elektroden (1 cm Radius, hochauflösende 4 × 1-Ring-Konfiguration mit einer Gelschicht von 2,0) abgegeben mm), mit 2 mA Amplitude, Offset bei 1 mA, Frequenz 100–640 Hz, für 20 min mit 15 s Ramp-in/Ramp-out. Die kombinierte Impedanz aller Elektroden wurde unter 15 kΩ gehalten, gemessen mit dem NeuroConn DC Stimulator Plus-Gerät unter Verwendung von Elektrolytgel. Die Anode wurde über der internationalen 10-10-Elektrodenposition AF3 (einem Punkt in der Mitte zwischen F3 und Fp1) platziert, mit Kathoden (Referenzelektroden) an AF4, F2, F6 und FC4. Die Sitzungen fanden zweimal täglich an 5 aufeinanderfolgenden Werktagen statt. In der Scheingruppe wurde nach dem Anstieg 30 Sekunden lang Strom angelegt und dann beendet. Unmittelbar nach der ersten Stimulationssitzung wurden alle Teilnehmer gebeten, die Frage zu beantworten, ob sie eine aktive oder eine Scheinbehandlung erhielten.

Andere: siehe Waffen und Interventionen, Zulassungskriterien oder Ergebnismaße.