Gammafrequenzstimulation bei Personen mit Down-Syndrom

Das charakteristische Zeichen des Down-Syndroms (DS) ist eine zusätzliche Kopie des Chromosoms 21, das auch ein Risikofaktor für die Alzheimer-Krankheit (AD) ist. Angesichts der deutlich erhöhten Wahrscheinlichkeit, bei DS an AD zu erkranken, ist es unbedingt erforderlich, die Auswirkungen eines möglichen krankheitsmodifizierenden Therapeutikums sowohl auf die Verhinderung des Fortschreitens zur Demenz als auch auf die Veränderung des Verlaufs von Gedächtnisstörungen in dieser Population zu untersuchen. Die Entwicklung eines nicht-invasiven medizinischen Geräts, das kognitive Beeinträchtigungen wirksam verlangsamt, ist nicht nur revolutionär, sondern möglicherweise auch kosteneffektiv.

Es wird angenommen, dass die Informationsverarbeitung im Gehirn durch synchronisierte neuronale Aktivität in Form von Netzwerkoszillationen erfolgt. Störungen der Gamma-Oszillationen, insbesondere im Bereich von 30 bis 50 Hz, gelten als mögliche frühe Anzeichen der Alzheimer-Krankheit. Mithilfe eines nicht-invasiven Lichts (LED), das bei 40 Hz flackert, konnten Forscher die Mitnahme von 40-Hz-Gammaschwingungen im visuellen Kortex von Alzheimer-Mausmodellen zusammen mit einer Mikroglia-Aktivierung und einer signifikanten Verringerung der Amyloidbelastung nachweisen. Ähnliche Störungen der Gammaaktivität wurden in Mausmodellen mit Down-Syndrom beobachtet.

In ersten Pilotstudien stellten die Forscher fest, dass die Verwendung des Licht- und Tongeräts bei kognitiv normalen Erwachsenen und Erwachsenen mit leichter AD sicher ist und dass die Stimulation bei 40 Hz verwendet werden kann, um deren Gehirnaktivität anzuregen. Darüber hinaus haben Forscher herausgefunden, dass ein taktiles Gerät mit vibrierendem Lautsprecher bei kognitiv normalen Erwachsenen sicher zu verwenden ist und auch zur Anregung der Gehirnaktivität verwendet werden kann. Während Studien im Zusammenhang mit sporadischer Alzheimer-Krankheit laufen, besteht der Zweck dieser vorgeschlagenen Studie darin, festzustellen, ob Gamma-Entrainment durch nicht-invasive 40-Hz-Sensorstimulation beobachtet werden kann bei Teilnehmern mit Down-Syndrom, gemessen durch Elektroenzephalogramm (EEG) und eine akute Stimulation Sitzung. Die Forscher werden 30 Teilnehmer mit diagnostiziertem Down-Syndrom und 30 kognitiv normale Teilnehmer als Vergleichsgruppe rekrutieren. Die Teilnehmer werden innerhalb ihrer Teilnehmergruppe nach dem Zufallsprinzip einer von zwei Studienbedingungen zugeteilt: einer aktiven Bedingung (40-Hz-Stimulation) und einer Kontrollbedingung (Scheinstimulation) für eine 30-60-minütige Licht- und Tonstimulationssitzung. Bei allen Teilnehmern werden vor und nach der 30- bis 60-minütigen Exposition gegenüber dem Licht- und Tongerät GENUS, das Licht- und Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen abgeben kann, kognitive und psychische Gesundheitsuntersuchungen sowie Gedächtnistests durchgeführt. Das GENUS-Gerät besteht aus einem Panel mit Leuchtdiodenbeleuchtung (LED) und Lautsprechern zur Hörstimulation. Zusätzlich zur Stimulationssitzung verwenden die Forscher auch die Elektroenzephalographie (EEG), um zu überprüfen, wie die Gehirnwellen des Teilnehmers auf die Stimulation reagieren, und verwenden Fragebögen zur Bewertung der Sicherheit und Verträglichkeit. Die Forscher werden außerdem das EEG verwenden, um zu überprüfen, wie eine Untergruppe der Teilnehmer (insgesamt 10 Personen) auf taktile Stimulation mithilfe eines vibrierenden Lautsprechergeräts reagiert. Die taktile Stimulation wird für diese 10 Personen lediglich eine zusätzliche Bedingung während des EEG sein, hat jedoch keinen Einfluss auf die Stimulationssitzung oder die Aufgaben der Lernbedingungen, die nur Licht und Ton beinhalten. Diese Studie wird kritische Einblicke in mögliche Längsschnittstudien liefern, die nicht-invasive 40-Hz-Sensorstimulation bei Patienten mit Down-Syndrom als mögliche Intervention für die Entwicklung von AD umfassen.