Individualisierte Hirnstimulation zur Verbesserung der Mobilität bei Alzheimer (ISTIM-AD)

Über die tiefgreifenden Auswirkungen auf das Gedächtnis hinaus betrifft die Neuropathologie der Alzheimer-Krankheit (AD) selbst in ihren frühen Stadien die präfrontalen Lappen, was zu exekutiven Funktionsstörungen und Mobilitätsstörungen führt. Es ist bekannt, dass präfrontale Kortexfunktionen, einschließlich exekutiver Kontrolle, Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis, mit dem Fortschreiten der AD abnehmen. Bei älteren Erwachsenen ist eine bessere Leistung bei exekutiven kognitiven Aufgaben mit einer stärkeren Aktivierung des linken dorsolateralen präfrontalen Kortex (dlPFC) verbunden. Es wird angenommen, dass eine reduzierte Aktivierung innerhalb des dlPFC eine Rolle sowohl bei der Abnahme der exekutiven als auch der körperlichen Funktionsfähigkeit spielt, die bei AD beobachtet wird, was erheblich zum Verlust der funktionellen Unabhängigkeit beiträgt. Bei leichter AD ist der Zustand der Exekutivfunktion einer Person ein empfindlicher Prädiktor für die Fähigkeit, sicher zu stehen und zu gehen, insbesondere wenn zusätzliche kognitive Aufgaben ausgeführt werden (d. h. Dual Tasking). Daher behaupten die Forscher, dass durch die Förderung der Erregbarkeit des linken dlPFC einige der frühen kognitiven und Mobilitätsstörungen von AD reduziert werden können, was letztendlich zu mehr funktioneller Unabhängigkeit, erhöhter körperlicher Aktivität und verbesserter Lebensqualität führt.

tDCS bietet ein nicht-invasives Mittel zur Erleichterung der Erregbarkeit des präfrontalen Kortex und seiner verbundenen neuronalen Netzwerke und ist daher als Therapie vielversprechend, um die exekutive Kontrolle von Kognition und Mobilität bei älteren Erwachsenen mit leichter AD zu verbessern. tDCS moduliert die kortikale Erregbarkeit, indem schwache Ströme durch Elektroden geleitet werden, die auf der Kopfhaut über dem dlPFC platziert sind. Diese Ströme induzieren elektrische Felder im Gehirn, die wiederum neuronale Populationen polarisieren und ihre Wahrscheinlichkeit verändern, dass sie feuern. Das Forschungsteam zeigte bei älteren Erwachsenen ab 65 Jahren mit exekutiver Dysfunktion und langsamem Gang, dass 10 20-minütige tDCS-Sitzungen, die auf den linken dlPFC abzielten, die kognitive und körperliche Funktion für mindestens zwei Wochen nach der Intervention verbesserten. Beträchtliche Beweise, einschließlich unserer vorläufigen Studien, deuten nun darauf hin, dass tDCS-Interventionen mit mehreren Sitzungen, die auf den dlPFC abzielen, bei relativ gesunden Erwachsenen und bei Personen mit leichter bis mittelschwerer exekutiver Dysfunktion messbare und bedeutsame Verbesserungen der kognitiven und/oder Mobilitätsergebnisse bewirken können. Größe und Dauer des tDCS-induzierten Nutzens bei älteren Erwachsenen mit exekutiver Dysfunktion wurden jedoch nicht ermittelt. Darüber hinaus hat die tDCS-Lieferung bisher nicht versucht, zwischenmenschliche Unterschiede bei älteren Erwachsenen zu berücksichtigen, insbesondere die hohe interindividuelle Varianz in Haut, Schädel, Gehirn und Liquor cerebrospinalis und wie sich jede dieser Eigenschaften auf den Stromfluss auswirkt. Eine solche Personalisierung ist jetzt mit der von den Ermittlern vorgeschlagenen Stromflussmodellierung möglich.

Das übergeordnete Ziel der Studie ist die Durchführung einer randomisierten, scheinkontrollierten Pilotstudie, um die Machbarkeit und die Auswirkungen einer 10-stündigen personalisierten tDCS-Intervention zu bestimmen, die auf den linken dlPFC auf die kognitive Funktion, das Stehen und Gehen mit zwei Aufgaben und andere Mobilitätsmetriken abzielt bei 24 älteren Erwachsenen mit leichter Alzheimer-Erkrankung, die in betreutem Wohnen lebten. Die Forscher werden einen personalisierten Ansatz zur Modellierung des Stromflusses einbeziehen, indem grundlegende strukturelle MRTs verwendet werden, um die tDCS-Elektrodenplatzierung und Stimulationsparameter zu bestimmen, um den Stromfluss zum Gehirn jedes Teilnehmers zu optimieren. Die Forscher erwarten nicht, dass tDCS die strukturellen Gehirnveränderungen verehrt, die aus AD resultieren, sondern stattdessen die Funktion verbleibender, intakter Gehirnneuronen und frontaler Netzwerke maximieren und dadurch die funktionellen Ergebnisse bei Menschen verbessern, die an dem neurodegenerativen Prozess leiden.

Die Forscher gehen davon aus, dass bei älteren Erwachsenen ab 65 Jahren mit leichter AD eine personalisierte tDCS-Intervention, die auf den linken dlPFC abzielt, im Vergleich zur Scheintherapie die Kosten für die doppelte Aufgabe der Kontrolle des Gangs und der Stehhaltung mindern und die Exekutivfunktion verbessern wird.