Alterungsintervention für die MCI-Bevölkerung: Die AIM-Pilotstudie (AIM)

Bei der aktuellen Studie handelt es sich um eine mechanistische Studie zur Bewertung der Arbeitsgedächtniszuwächse durch transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) bei älteren Erwachsenen mit leichten kognitiven Beeinträchtigungen (MCI) im Vergleich zu kognitiv gesunden Kontrollpersonen. Diese Studie wird durch einen Mentored Career Award (The University of Florida, Clinical and Translational Science Institute [CTSI] Pilot Award) finanziert und daher die Mentoren (Drs. Cohen, DeKosky, Woods, Fang) werden in dieser Studie als weitere Hauptforscher aufgeführt. Die vorgeschlagene Studie untersucht die Auswirkungen einer akuten (einmaligen) tDCS-Anwendung auf die Verbesserung des Arbeitsgedächtnisses (d. h. Verhalten und Funktion) durch die Auswertung der Gehirnstruktur und der kognitiven Funktionsbeziehungen. tDCS ist eine Methode der nicht-invasiven Hirnstimulation, die Gehirnregionen, die an aktiven kognitiven Funktionen beteiligt sind, direkt stimuliert und in Kombination mit einer Trainingsaufgabe die neuronale Plastizität verbessert. An einer mechanistischen In-Scanner-Crossover-Design-tDCS-Studie (aktive und Scheinstimulation) mit einer festen Dosierung von 2 Milliampere (mA) werden 20 Teilnehmer teilnehmen, darunter 10 kognitiv normale/gesunde ältere Erwachsene und 10 ältere Erwachsene mit MCI. Die Studie wird multimodales Neuroimaging (strukturelle und funktionelle Daten), personenspezifische Rechenmodelle und maschinelles Lernen einsetzen, um akute tDCS-Auswirkungen auf das Arbeitsgedächtnis aufzuklären. Veränderungen der kognitiven Funktion (d. h. der Arbeitsgedächtnisleistung) werden mithilfe von Arbeitsgedächtnisaufgaben und Magnetresonanztomographie (MRT) quantifiziert. Die Forscher werden Änderungen in der Arbeitsgedächtnisleistung vergleichen, die sich aus aktivem tDCS im Vergleich zu Schein-tDCS während einer 2-Back-Aufgabe im Vergleich zu einer 0-Back-Aufgabe ergeben.

Die Ermittler werden die folgenden Hypothesen testen:

1. Akutes tDCS erhöht die Arbeitsgedächtnisleistung während aktivem tDCS und ein größeres Ausmaß an Hirnatrophie, das bei MCI-Patienten beobachtet wird, verringert die Stromintensität in stimulierten Gehirnregionen erheblich.
2. Akutes tDCS erhöht die funktionale Konnektivität innerhalb des Arbeitsgedächtnisnetzwerks während des aktiven tDCS erheblich, jedoch nicht vorgetäuscht.

Bisher haben keine Studien die akute Anwendung von tDCS in der MCI-Kohorte untersucht und die Ergebnisse direkt mit denen einer kognitiv gesunden Kohorte verglichen. Die vorliegende Studie wird Einblick in die Mechanismen geben, die der Anwendung von tDCS in der MCI-Population zur Bekämpfung des kognitiven Verfalls in einer schnell alternden Bevölkerung in den Vereinigten Staaten zugrunde liegen. Die aus dieser Studie gewonnenen Informationen können künftige Interventionsstrategien zur Bekämpfung des kognitiven Verfalls und zur Verbesserung der Lebensqualität der alternden Bevölkerung leiten.