Beschleunigte intermittierende Theta-Burst-Stimulation zur Veränderung der kognitiven Funktion und des Gleichgewichts bei Demenz und Gedächtnisverlust

Ungefähr 20–30 % der kanadischen Erwachsenen über 65 Jahre erleben jedes Jahr einen Sturz, und diese Rate steigt bei den über 85-Jährigen drastisch an [2]. Aufgrund der alternden Bevölkerung ist die Zahl der jährlich gemeldeten Stürze von 2008 bis 2020 um 47 % gestiegen [3]. Personen mit kognitiver Beeinträchtigung weisen ein 8-mal höheres Sturzrisiko auf als Personen ohne kognitive Beeinträchtigung [4]. Das Gleichgewicht ist ein wichtiger Risikofaktor für Stürze [5–7], und es gibt Hinweise darauf, dass die Kontrolle des Gleichgewichts ein Marker für den kognitiven Verfall ist [8]. Beispielsweise korreliert die kognitive Funktion signifikant mit der Haltungskontrolle [9] und der Haltungsschwankung [10]. Bei der Parkinson-Krankheit wurde das Gleichgewicht mit einer größeren Funktionsstörung der Exekutive und einer langsameren Verarbeitungsgeschwindigkeit in Verbindung gebracht [11].

Durch neuromodulatorische Techniken induzierte synaptische Plastizität kann zu Verbesserungen der motorischen und kognitiven Funktion führen. Eine dieser Techniken ist die transkranielle Magnetstimulation (TMS), eine nicht-invasive Form der Neuromodulation. Um synaptische Plastizität zu induzieren, werden magnetische Reize über TMS in Theta-Burst-Mustern abgegeben. Dazu gehören die kontinuierliche Theta-Burst-Stimulation (cTBS), die langfristige Depression (LTD)-ähnliche Veränderungen der neuronalen Erregbarkeit hervorruft, und die intermittierende Theta-Burst-Stimulation (iTBS), die langfristige Potenzierungs (LTP)-ähnliche Veränderungen der neuronalen Erregbarkeit hervorruft [12]. Frühere Literatur legt nahe, dass iTBS ein wirksames Instrument zur Modulation von Kognition und Motorik sein könnte.

Wu et al. (2022) fanden eine Verbesserung der Gedächtnisfunktion von Alzheimer-Patienten nach einer 14-tägigen Behandlung mit iTBS, die in den dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) verabreicht wurde [13]. Trung et al. (2019) zeigten, dass die dreitägige Verabreichung von iTBS an die DLPFC bei einer Stichprobe von Parkinson-Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI) zu kognitiven Verbesserungen führte [14]. In Bezug auf das Gleichgewicht hat sich gezeigt, dass iTBS eine wirksame Intervention zur Wiederherstellung des Gleichgewichts ist, wenn es an das Kleinhirn [16,17] oder den primären motorischen Kortex (M1) [16] verabreicht wird. Verbesserungen der Gangleistung wurden auch nach anderen Stimulationsmustern, einschließlich repetitivem TMS (rTMS), in der Post-Schlaganfall-Population beobachtet [18-20]. Diese Verbesserungen der Kognition und des Gleichgewichts nach iTBS können mit plastischen Veränderungen in der neuronalen Struktur verbunden sein, wie in Tiermodellen beobachtet [21].

Die beschleunigte intermittierende Theta-Burst-Stimulation (iTBS) umfasst mehrere iTBS-Sitzungen, die an einem einzigen Tag über mehrere Tage hinweg verabreicht werden, wodurch sich die Dauer des Behandlungsschemas verkürzt. Es hat sich gezeigt, dass aiTBS eine verträgliche und sichere Form der nicht-invasiven Hirnstimulation mit schneller antidepressiver Wirksamkeit und antisuizidaler Wirkung bei Patienten mit schwerer depressiver Störung ist [22-27]. Frühere Studien haben gezeigt, dass das aiTBS-Paradigma, das aus einer dreimal täglichen Verabreichung von iTBS im Abstand von 15 Minuten über einen Zeitraum von 14 Tagen bestand, zu einer Verbesserung der Gedächtnisfunktion bei Personen mit Alzheimer-Krankheit führte [13, 27].

Für diese Studienfrage haben wir zwei verschiedene Stimulationsorte ausgewählt. DLFPC ist für seine Beiträge zum Lernen und Gedächtnis bekannt. Menschen mit Demenz erhalten typischerweise eine rTMS-Stimulation für DLPFC, um zu untersuchen, ob die kognitive Funktion verbessert werden kann (Wu et al., 2020). Es hat sich gezeigt, dass Menschen mit Demenz häufiger stürzen. Es ist unklar, ob rTMS bei DLPFC die Gleichgewichtsleistung und das Sturzrisiko besser verbessert als rTMS bei M1, einem typischen Stimulationsort für Gleichgewichtsstudien. Es hat sich gezeigt, dass iTBS eine wirksame Intervention zur Wiederherstellung des Gleichgewichts ist, wenn es an den primären motorischen Kortex (M1) abgegeben wird (Liao et al., 2024). Verbesserungen der Gangleistung wurden auch nach anderen Stimulationsmustern, einschließlich repetitivem TMS (rTMS), in der Post-Schlaganfall-Population bei Lieferung an M1 beobachtet (Wang et al., 2012; Wang et al., 2019; Rastgoo et al., 2016). ). Diese Verbesserungen der Kognition und des Gleichgewichts nach iTBS können mit plastischen Veränderungen in der neuronalen Struktur verbunden sein, wie in Tiermodellen beobachtet (Tsang et al., 2021).

Wir stellen dort die Studienfrage, ob rTMS, das an M1 geliefert wird, zu einer stärkeren Verbesserung des Gleichgewichts im Vergleich zu rTMS, das an DLPFC geliefert wird, führt. Die Ermittlung dieser Antwort wird einen größeren Erfolg bei der Verfeinerung des TMS-Ziels ermöglichen. Angesichts der enormen Belastung, die die Geriatrie für das kanadische Gesundheitssystem darstellt, kann das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Gleichgewicht und Kognition erhebliche Auswirkungen auf den Ansatz zur Behandlung dieser Bevölkerungsgruppe haben