Heimbasierte tDCS bei Kindern mit ADHS: Eine randomisierte, scheinkontrollierte tDCS- und fNIRS-Studie

HINTERGRUND: Die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) ist eine der am stärksten beeinträchtigenden neurologischen Entwicklungsstörungen im Kindesalter mit einer weltweiten Prävalenz von 5,3 % bei Kindern. Es ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines anhaltenden Musters von Unaufmerksamkeit und/oder Hyperaktivität-Impulsivität, das die Qualität sozialer, akademischer und beruflicher Leistungen tiefgreifend beeinträchtigt oder verringert. Einflussreiche Modelle von ADHS konzentrieren sich hauptsächlich auf ein Defizit in der inhibitorischen Kontrolle, das zu exekutiven Dysfunktionen führt, die mit neuronalen Veränderungen in den präfrontalen Bereichen, dem Striatum und dem Kleinhirn verbunden sind. Obwohl ADHS mit Psychostimulanzien wirksam behandelt werden kann, bricht ein erheblicher Teil der Patienten die Behandlung wegen unerwünschter Ereignisse oder unzureichender Besserung der Symptome ab. Hinzu kommt, dass kognitive Fähigkeiten, die bei ADHS häufig beeinträchtigt sind, nicht direkt medikamentös behandelt werden. Daher sind zusätzliche Behandlungsoptionen, insbesondere zur Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten, erforderlich. Die nicht-invasive Hirnstimulation, wie die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), ist aufgrund ihrer relativ einfachen Anwendung und der bekannten Sicherheit eine vielversprechende zusätzliche Behandlungsoption für Kinder mit ADHS. Bisher haben nur acht Studien Kinder mit ADHS zu maximal 5 täglichen Sitzungen geschickt. Die Tatsache, dass die Technologie kostengünstig ist und das Potenzial hat, von Patienten als tragbares Gerät zu Hause verwendet zu werden, macht tDCS außerdem zu einem attraktiven Werkzeug zur Erforschung der Behandlung von Kindern mit neuropsychologischen Störungen, einschließlich ADHS. Darüber hinaus hat die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS), eine nicht-invasive, kompakte, uneingeschränkte und zugängliche funktionelle Neuroimaging-Modalität, ihr Potenzial in der klinischen Diagnose von ADHS-Kindern unter Beweis gestellt. Da fNIRS die neuronalen Aufmerksamkeits- und Hemmungsprozesse bei Kindern mit ADHS visualisiert, während sie Aufgaben online erledigen, hat diese Technik möglicherweise ein großes Potenzial bei der Erfassung neuronaler Veränderungen durch tDCS.

ZIELE: Die Forscher zielen darauf ab, die akute und langfristige Wirkung von 20 täglichen tDCS-Sitzungen zu Hause während der Hausaufgaben zu untersuchen. Unsere primären Ziele sind die Feststellung, ob sich tDCS verbessert: 1) ADHS-Symptome, 2) exekutive Funktionen und/oder hemmende Prozesse bei Kindern mit tDCS. Unsere sekundären Ziele betrachten 1) depressive und Angstsymptome bei Kindern mit ADHS und 2) die Sicherheit und Durchführbarkeit von tDCS zu Hause bei Kindern mit ADHS und 3) die Bewertung der Mechanismen, durch die tDCS unter Verwendung von fNIRS, das neuroplastische Veränderungen aufdeckt, therapeutisch sein könnte erfolgreich.

METHODEN: 75 Kinder mit ADHS werden in einem doppelblinden, scheinkontrollierten, randomisierten Parallelgruppenschema im Verhältnis 1:1:1 zu Hause einer aktiven oder Schein-tDCS mit fester Dosis (20 Minuten bei 1 mA) unterzogen. Die Kinder werden nach dem Zufallsprinzip entweder 1) aktivem tDCS von anodischem linken DLPFC und kathodischem Vertex, 2) aktivem tDCS von anodischem rechten IFG und kathodischem posterior zum linken Mastoid oder 3) Schein-tDCS erhalten. Stimulationssitzungen finden täglich von Montag bis Freitag für 20 Tage über einen Zeitraum von 4 Wochen statt. Um die akute und langfristige Wirksamkeit von tDCS zu Hause zu bestimmen, werden Kinder, Eltern und Lehrer gebeten, wöchentlich Fragebögen auszufüllen und/oder Aufgaben am Wochenende von zu Hause aus online durchzuführen. 1) ADHS-Symptome werden anhand von ADHS-, DBD- und VAS-Skalen bewertet. Exekutive Funktion und hemmende Prozesse werden durch eine Änderung in I) Visueller Suchaufgabe, II) Stroop-Aufgabe, III) Go/No Go-Aufgabe, IV) Stoppsignal-Aufgabe bestimmt. 2) Depressions-/Angstsymptome werden anhand von HADS- und IDS-C-Skalen bewertet. Sicherheit und Durchführbarkeit von tDCS zu Hause werden anhand von VAS-Skalen und einem Fragebogen zu unerwünschten Ereignissen bewertet. Schließlich wird eine Änderung des sauerstoffreichen Hämoglobins und des sauerstoffarmen Hämoglobins dazu beitragen, die Mechanismen von tDCS bei ADHS aufzuklären. Nach der tDCS-Intervention werden die Kinder gebeten, so lange wie möglich bis zum Abschluss der Studie für maximal 1 Monat nach tDCS medikamentenfrei zu bleiben. Alle Kinder werden zu Studienbeginn (Besuch 1), unmittelbar nach der 4-wöchigen Behandlung (Besuch 2) und einem letzten Besuch innerhalb von 1 Monat nach der Behandlung (Besuch 3) persönlich untersucht. Während dieser drei Besuche werden die Gehirnaktivierungsmuster der Kinder online mit fNIRS bewertet, während sie die vier Verhaltensaufgaben durchführen.

SCHLUSSFOLGERUNG: Diese Studie wird die erste sein, die die Anzahl der täglichen tDCS-Sitzungen bei Kindern mit ADHS von 5 auf 20 erhöht, wodurch die Ansprechrate auf tDCS mehr als fünfmal wahrscheinlicher wird. Erkenntnisse aus der Forschung zur nicht-invasiven Hirnstimulation (NIBS) bei Kindern mit ADHS könnten in eine alternative wirksame Behandlung übersetzbar sein, Nebenwirkungen reduzieren und die Entwicklung der Closed-Loop-Neuromodulation bei ADHS im Allgemeinen vorantreiben. Darüber hinaus wurde noch nie eine ferngesteuerte tDCS-Studie zu Hause bei Kindern durchgeführt. Die Demonstration seines Potenzials bietet nicht nur eine praktikablere Alternative zu täglichen Laborbesuchen oder klinischen Konsultationen, sondern kann auch die Patienten- und Klinikkosten senken. Schließlich wird diese Studie die erste sein, die fNIRS und tDCS kombiniert, um die akuten und langfristigen Mechanismen einer wirksamen tDCS-Intervention bei Kindern mit ADHS aufzuklären.