tDCS im Management von Post-COVID-Störungen (tDCS)

Das Ziel dieser Studie besteht darin, zu untersuchen, ob Gleichstrom-Elektrostimulation (tDCS) in Verbindung mit motorischem und/oder kognitivem Training in der Lage ist, neuropsychiatrische Symptome sowie durch COVID-19 induzierte Immunveränderungen zu reduzieren.

Freiwillige werden randomisiert und in vier Gruppen eingeteilt (Müdigkeit, Schmerz, kognitives Defizit und depressive Verstimmung), und jede Gruppe wird in zwei Untergruppen unterteilt: 1) echtes tDCS + motorisches oder kognitives Training; und 2) Schein-tDCS + motorisches oder kognitives Training entsprechend jedem Ergebnis. Die Freiwilligen werden in zwei Aspekten bewertet: immunmetabolische Bewertung (i) und klinische Bewertung (ii). Die Maßnahmen werden in drei Momenten durchgeführt: Baseline (Sitzung 1); 72 Stunden nach dem letzten Eingriff (Sitzung 12) und Nachuntersuchung – 15 Tage nach dem letzten Eingriff (Sitzung 13).

(i) Die immunmetabolische Bewertung beginnt mit der Blutentnahme des Teilnehmers nach 8-12-stündigem Fasten, ohne dass er in den 24 Stunden vor der Entnahme intensive körperliche Aktivität ausgeübt und keinen Alkohol getrunken hat. Das Blut wird in 10 Vacutainer-Röhrchen mit 5 ml und EDTA zur Plasmatrennung, in 2 trockene Vacutainer-Röhrchen mit 5 ml zur Serumtrennung und 1 Vacutainer-Röhrchen mit 5 ml und Fluorid verteilt. Insbesondere muss 1 trockenes Röhrchen für die anschließende BDNF-Analyse 1 Stunde lang ruhen. 2 Serumröhrchen, 2 Plasmaröhrchen und 1 Fluoridröhrchen sollten 15 Minuten lang bei 4 °C und 3.500 U/min zentrifugiert werden. Die Proben sollten zur späteren Analyse bei -80 °C gelagert werden und die anderen verwendeten Röhrchen mit frischem Plasma (bis zu 2 Stunden nach der Entnahme) für Vollblut- und PBMC-Stimuli.

Stimulation von Vollblut mit LPS, Kultur peripherer mononukleärer Blutzellen (PBMC), Beurteilung von oxidativem Stress, Beurteilung der Adenin- und LPS-Purinspiegel im Plasma, Analyse der Immunphänotypisierung und Apoptose mittels Durchflusszytometrie, Beurteilung der Expression von Purinorezeptoren, mitochondriale Tests in Monozyten und T-Lymphozyten, Bewertung der Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies und Quantifizierung mehrerer Mediatoren durch ELISA.

(ii) Die klinische Bewertung wird anhand der folgenden Ergebnismaße durchgeführt:

Klinische COVID-Situation – Zunächst werden die Module 1 und 2 des Fallberichtsformulars – CRF (Pcovid Frameost COVID-19 CRF) der Panamerikanischen Gesundheitsorganisation (PAHO) ausgefüllt. Dabei umfasst Modul 1 demografische Daten und klinische Informationen im Zusammenhang mit der akuten COVID-19-Episode und Modul 2 Fragen zur Impfung sowie zum beruflichen und funktionellen Status des Freiwilligen.

Müdigkeit – Die Modified Impact of Fatigue Scale (MFIS) enthält 21 Items, die kognitive, physische und psychosoziale Probleme im Zusammenhang mit Müdigkeit analysieren und die Auswirkungen bewerten, die sie auf das Leben des Patienten hat.

Schmerzen – Das Brief Pain Inventory (BPI) bewertet die Schwere des Schmerzes, die Auswirkung des Schmerzes auf die tägliche Funktion, den Schmerzort, die Schmerzmedikation und das Ausmaß der Schmerzlinderung in den letzten 24 Stunden und der letzten Woche; Die visuelle Analogskala (VAS) besteht aus einem Lineal, das von 0 bis 10 nummeriert ist und in drei Teile unterteilt ist: leicht, mittel und schwer. Sie verfügt über eine visuelle Hilfe, um die Messung der Schmerzintensität des Patienten zu erleichtern.

Kognitives Defizit – Montreal Cognitive Assessment (MoCA)-Instrument, das kognitive Beeinträchtigungen bei Patienten schnell erkennt; Der FAS-Test ist ein Test der verbalen Gewandtheit – ein phonologischer Gewandtheitstest, der das verbale Lernen und die Fähigkeit, Wörter verbal zu produzieren, bewertet; Der Zufallszahlengenerator (RNG-Test) bewertet die Sprache und die exekutive Funktion; Ziffernspanne, die zur Beurteilung der Fähigkeit zur Konzentration, zur Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit und zur mentalen Manipulation verwendet wird. Im weiteren Verlauf wird der CFL-Test zu einem verbalen Sprachkompetenztest hinzugefügt.

Depressive Stimmung – Die Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS) misst die Symptome von Angst und Depression und besteht aus 14 Items, sieben für die Angst-Subskala (HADS-Anxiety) und sieben für die Depressions-Subskala (HADS-Depression); Brunel Mood Scale (BRUMS) dient zur schnellen Messung des Stimmungszustands des Patienten.

Grad der körperlichen Aktivität – Die Kurzversion von IPAQ wird durchgeführt, um festzustellen, ob der Freiwillige ein Leben mit aktiven körperlichen Aktivitäten führt. Es ermöglicht die Schätzung der wöchentlichen Zeit, die für körperliche Aktivitäten aufgewendet wird.

Vitalzeichen – am Ende der Skala werden die Zeichen jedes Patienten gemessen: Blutdruck, Herzfrequenz, Atemfrequenz und periphere O2-Sättigung, Parameter, die zur Überprüfung des hämodynamischen Status des Freiwilligen verwendet werden.

Kraft- und Anstrengungszustand – Der Handgriffkrafttest und die Wahrnehmung der mit dem Dynamometer durchgeführten Anstrengung werden verwendet, um die Muskelkraft der Hand und des Unterarms quantitativ anzuzeigen.

Belastbarkeit – Die Funktionsfähigkeit und der aerobe Widerstand des Teilnehmers werden durch den 6-Minuten-Gehtest bewertet. Der Test misst die Distanz, die der Freiwillige in einem Zeitraum von 6 Minuten zu Fuß bei stabiler Geschwindigkeit zurücklegt.

Am Ende wird ein Fragebogen zu unerwünschten Auswirkungen der Bewertung erstellt, der Informationen zu den während der Bewertung empfundenen Beschwerden enthält.

Der Interventionsprozess wird mit transkranieller Gleichstromstimulation durchgeführt, die 30 Minuten lang (2 mA; 0,057 mA/cm²) während des motorischen oder kognitiven Trainings angewendet wird. Bei Schmerz- und/oder Müdigkeitssymptomen wird die Anode in dem Bereich positioniert, der sich auf den linken primären motorischen Kortex bezieht (C3, gemäß dem EEG-Positionierungssystem). Bei Symptomen depressiver Verstimmung und/oder kognitiver Beeinträchtigung wird die Anode im Bereich des linken dorsolateralen präfrontalen Kortex (F3) positioniert. In beiden Situationen wird die Kathode im kontralateralen supraorbitalen Bereich positioniert. Bei der Schein-tDCS werden dieselben Parameter und Einstellungen wie bei der echten Stimulation verwendet, die Anwendungszeit beträgt jedoch 30 Sekunden, die Elektroden werden jedoch 30 Minuten lang gehalten.

Beim motorischen Training dauert das Laufband-Trainingsprotokoll insgesamt 30 Minuten und wird während der Anwendung von tDCS durchgeführt. Nach der Positionierung der tDCS-Elektroden wird ein Herzmonitor an der Person angebracht, um die Herzfrequenz zu kontrollieren. Bevor mit dem Protokoll auf dem Laufband begonnen wird, sollten die Werte der Skala für die wahrgenommene Anstrengung (Borg) und der Herzfrequenz notiert werden.

Zunächst wird die Ziel-HR für jeden Teil der Intervention festgelegt. Zur Bestimmung der maximalen Herzfrequenz wird die Formel von Tanaka et al. (2001) verwendet, wobei die maximale Herzfrequenz = 208 – (0,7*Alter) beträgt. Für Teilnehmer, die Betablocker verwenden, wird die Formel von Brawner et al. (2004) verwendet, mit einer maximalen HR = 164 – (0,7*Alter).

Die ersten fünf Minuten dienen dem Aufwärmen. Um dies zu erreichen, muss die Ziel-Herzfrequenz bei 50–60 % der maximalen Herzfrequenz gehalten werden. Die Geschwindigkeit des Laufbandes muss angepasst werden, um die Herzfrequenz innerhalb des zuvor festgelegten Zielbereichs zu halten. Nach fünf Minuten müssen die Werte der Borg-Skala, Laufbandgeschwindigkeit und Herzfrequenz notiert werden. Als Hauptteil werden die zentralen 20 Minuten betrachtet. Um dies zu erreichen, muss die Ziel-Herzfrequenz bei 64-76 % der maximalen Herzfrequenz gehalten werden. Wenn der Teilnehmer die Laufbandsitzung beenden möchte, muss das Laufband ausgeschaltet werden und der Teilnehmer muss bis zum Ende der tDCS-Anwendung sitzen bleiben.

Für das kognitive Training, das während der tDCS durchgeführt wird, wird eine n-Back-Aufgabe online in PsyToolkit (https://www.psytoolkit.org/) durchgeführt. Für einen Vorteil bei der Lernkurve des Arbeitsgedächtnisses. Wird bei den Folgen kognitiver Beeinträchtigung und depressiver Verstimmung durchgeführt. Während des Tests muss der Freiwillige angeben, welcher Buchstabe vor zwei Buchstaben von der Bewerbung projiziert wurde. Das System zeigt einen Buchstaben gefolgt von einem anderen an. Der Freiwillige muss die „Leertaste“ auf der Computertastatur drücken, wenn der Buchstabe, der an den beiden oben genannten Positionen angezeigt wurde, wieder erscheint.

Die Studie wird gleichzeitig in zwei Forschungszentren in Brasilien durchgeführt: Laboratory of Applied Neuroscience (LANA), Federal University of Pernambuco (UFPE), Pernambuco, Brasilien und am Department of Physical Education, Faculty of Science and Technology – Campus Presidente Prudente (FCT/UNESP), São Paulo, Brasilien.