Transkranielle Wechselstromstimulation zur Verbesserung des episodischen Gedächtnisses bei gesunden älteren Erwachsenen

Gedächtnisbeschwerden sind ein häufiges Symptom bei subjektivem kognitiven Rückgang, leichter kognitiver Beeinträchtigung und Alzheimer-Krankheit. Tatsächlich reagieren das episodische Gedächtnis und die Alzheimer-Krankheit sehr empfindlich auf das Altern. Viele Gehirnbereiche werden aktiv, wenn wir uns an ein Ereignis aus der Vergangenheit erinnern. Der Precuneus, Teil des posterioren Systems des Default-Mode-Netzwerks, wurde als zentraler Knoten des episodischen Gedächtnisabrufs und als zentraler Knoten bei verschiedenen psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen, wie der Alzheimer-Krankheit, identifiziert. Es wurden immer wieder altersbedingte Veränderungen in der Netzwerkkonnektivität im Standardmodus festgestellt, die in den hinteren Bereichen und mit der Verringerung der Konnektivität zwischen dem vorderen und hinteren Teilnetzwerk auftraten. Es wurde auch festgestellt, dass das Altern mit einer verminderten funktionellen Konnektivität im Precuneus und im posterioren Cingulat des Standardmodusnetzwerks verbunden ist. Darüber hinaus zeigt γ-Aminobuttersäure (GABA), die eine wesentliche Rolle bei der Regulierung der Gehirnaktivität und der Modulation des Standardmodus-Netzwerks spielt, im Laufe des normalen Alterungsverlaufs, bei leichter kognitiver Beeinträchtigung und Alzheimer-Krankheit einen Rückgang. Es wurde auch ein Zusammenhang zwischen dem kognitiven Rückgang und der Funktionsstörung der inhibitorischen Aktivität GABAerger Interneurone, insbesondere Parvalbumin-positiver Interneurone, nachgewiesen, die eine Rolle bei der Steuerung lokaler Schaltkreise, Gehirnnetzwerke und der Gedächtnisverarbeitung spielen. Parvalbumin-Interneuronen sind die schnell ansteigenden Interneurone, die die Gammafrequenz erzeugen und aufrechterhalten. Das Gammaband wird mit der Kodierung und dem Abruf des episodischen Gedächtnisses in Verbindung gebracht. Beeinträchtigungen der Gammaschwingungen wurden bei gesundem Alter, leichter kognitiver Beeinträchtigung und Alzheimer-Krankheit beobachtet.

Durch die Identifizierung dieser funktionellen Konnektivitätsänderungen können nicht-invasive Neuromodulationstechniken eine neue Strategie zur Verbesserung kognitiver Funktionen bieten. Transkranielle Wechselstromstimulation (tACS) ist eine Form der nicht-invasiven Hirnstimulation, die die kortikale Aktivität moduliert, indem sie über zwei oder mehr Kopfhautelektroden schwache, oszillierende elektrische Ströme an die Kortikalis anlegt. Durch die Verwendung von Wechselströmen ist es möglich, das rhythmische Muster der elektrophysiologischen Aktivität des Gehirns zu simulieren. tACS kann mit neuronalem Feuern bei verhaltensrelevanten Frequenzen interagieren, die mit dem Gedächtnis verknüpft sind.

In dieser randomisierten, doppelblinden, scheinkontrollierten Cross-Over-Studie werden die Forscher bewerten, ob eine Stimulation mit Gamma-tACS am Precuneus das episodische Gedächtnis bei gesunden älteren Erwachsenen verbessern kann.

Die Teilnehmer werden im Verhältnis 1:1 in zwei Gruppen randomisiert und die Reihenfolge der Verabreichung einer der beiden Interventionen (d. h. Gamma-tACS oder Scheinintervention) wird für alle Teilnehmer ausgeglichen. Die Stimulation wird nach 1 Woche (Auswaschphase) umgekehrt (Crossover-Phase). Die Teilnehmer werden mit neuropsychologischen Tests (AVLT und FNMT) und neurophysiologischen Messungen der funktionellen Konnektivität (rs EEG) bewertet.