TACS zur Aktivierung der Theta-Gamma-Kopplung und Verbesserung des Arbeitsgedächtnisses bei Patienten mit MCI (tACS-MCI) (tACS-MCI)

Aktuelle Behandlungen für die Alzheimer-Demenz (AD) sind wahrscheinlich nur begrenzt wirksam, weil es zum Zeitpunkt der Manifestation der Alzheimer-Demenz zu spät für ein Eingreifen ist. Daher ist es dringend erforderlich, Interventionen zu finden, die AD verhindern.

Eine leichte kognitive Beeinträchtigung (MCI) ist eine Erkrankung, die als Vorstadium der Alzheimer-Krankheit gilt. Bei MCI unterstützt der vordere Teil des Gehirns die Fähigkeit, Gedächtnisprobleme zu kompensieren, die das Fortschreiten zu AD verzögern könnten. Dieser Ausgleich wird durch „flexibles“ Denken unterstützt, zu dem die Fähigkeit gehört, Informationen für kurze Zeiträume (z. B. Kopfrechnen), auch Arbeitsgedächtnis genannt. Wir und andere haben gezeigt, dass das Arbeitsgedächtnis von der Verknüpfung von Gehirnwellen über mehrere Gehirnwellenfrequenzen hinweg abhängt.

Transkranielle Wechselstromstimulation (tACS) ist eine nicht-invasive elektrische Stimulation, die auf die Kopfhaut angewendet wird und nachweislich die Verknüpfung von Gehirnwellen bei gesunden älteren Menschen verbessert. Es hat sich auch gezeigt, dass es das Arbeitsgedächtnis bei älteren Menschen verbessert, wenn diese Verknüpfung verstärkt wird. Die Wirkung von tACS auf das Arbeitsgedächtnis und die Verknüpfung von Gehirnwellen bei Patienten mit MCI wurde noch nicht nachgewiesen.

Die Studienforscher schlagen vor, die Machbarkeit und vorläufige Auswirkungen von tACS auf TGC und Arbeitsgedächtnis bei MCI-Teilnehmern. Diese Proof-of-Concept-Studie wird testen, ob tACS TGC als Ziel anspricht und im Gegenzug das Arbeitsgedächtnis verbessert. Darüber hinaus werden wir den Zusammenhang zwischen tACS-Effekten und Stress-Neuroreaktivität und neuroimmuner/inflammatorischer Reaktion (d. h. der Interaktion zwischen dem Nervensystem und dem Immunsystem) sowie die möglichen Zusammenhänge mit dem Arbeitsgedächtnis untersuchen.

Bei Erfolg wird unser Projekt als Modell für eine größere Studie dienen, um die Fähigkeit von tACS zur Vorbeugung von AD über mehrere Jahre hinweg zu bestätigen.

Ziel 1: Bestimmung der Machbarkeit von tACS bei älteren Personen mit MCI. Wir werden die Rekrutierung und Bindung prüfen. Hypothese 1a: Mindestens 30 % der überprüften Teilnehmer werden zustimmen und berechtigt sein, die ihnen zugewiesene Intervention, d. h. tACS, zu erhalten. Hypothese 1b: Mindestens 70 % der Teilnehmer werden an mindestens 80 % ihrer Behandlungssitzungen teilnehmen.

Ziel 2: Ermittlung des TGC-Engagements als Reaktion auf tACS. Wir werden beurteilen, ob TGC als Reaktion auf tACS ansteigt. Hypothese 2: Bei Teilnehmern, die nach dem Zufallsprinzip zu tACS randomisiert wurden, wird ein stärkerer TGC-Anstieg auftreten als bei Teilnehmern, die nach dem Zufallsprinzip zu Schein-tACS randomisiert wurden.

Ziel 3: Bestimmung der Veränderung des Arbeitsgedächtnisses als Reaktion auf tACS und ob Veränderungen im TGC Veränderungen in der N-back-Leistung bewirken, wobei 2-back d' das primäre N-back-Ergebnismaß ist. Hypothese 3a: Teilnehmer, die nach dem Zufallsprinzip zu tACS randomisiert wurden, werden nach der Intervention eine stärkere Verbesserung des N-back gegenüber dem Ausgangswert erfahren als diejenigen, die nach dem Zufallsprinzip zu Sham-tACS randomisiert wurden. Hypothese 3b: Bei allen Teilnehmern führt eine Änderung des TGC zu einer Änderung der N-Back-Leistung.

Sondierungsziel 4: Untersuchung der Beziehungen zwischen tACS-Effekten und Stress-Neuroreaktivität und neuroimmuner/inflammatorischer Reaktion sowie der möglichen Zusammenhänge mit dem Arbeitsgedächtnis. Explorative Hypothese 4a: Das Basismaß der Stress-Neuroreaktivität (d. h. die α-Amylase- und Cortisolspiegel im Speichel) mildert die Reaktion auf tACS im Vergleich zu Schein-tACS. Explorative Hypothese 4b: Die Basismessung der neuroimmunen/entzündlichen Reaktion (d. h. s100B, NSE und MBP/IL-1β, IL-6, CRP und TNF-α) wird die Reaktion auf tACS im Vergleich zu Schein-tACS mildern. Explorative Hypothese 4c: Teilnehmer, die nach dem Zufallsprinzip zu tACS randomisiert wurden, werden nach der Intervention eine bessere Stressneuroreaktivität (d. h. α-Amylase- und Cortisolspiegel im Speichel) gegenüber dem Ausgangswert erfahren als diejenigen, die zu Schein-tACS randomisiert wurden. Explorative Hypothese 4d: Bei Teilnehmern, die nach dem Zufallsprinzip zu tACS randomisiert wurden, wird eine bessere neuroimmune/inflammatorische Reaktion (d. h. s100B, NSE und MBP/IL-1β, IL-6, CRP und TNF-α) gegenüber dem Ausgangswert nach der Intervention erfahren als bei Teilnehmern, die nach dem Zufallsprinzip zur Scheinbehandlung randomisiert wurden -tACS.

Explorative Mediationshypothese: Bei allen Teilnehmern wurden Veränderungen der Stress-Neuroreaktivität (d. h. der α-Amylase- und Cortisolspiegel im Speichel) und der neuroimmunen/inflammatorischen Reaktion (d. h. s100B, NSE und MBP/I L-1β, IL-6, CRP usw.) beobachtet TNF-α) vermittelt Veränderungen der TGC, der N-Back-Leistung und des Arbeitsgedächtnisses.