Nicht-invasive Hirnstimulation zur Verbesserung der Sprache beim Down-Syndrom.

Down -Syndrom (DS), verursacht durch Trisomie 21, ist die führende genetische Ursache für geistige Behinderung. Diese chronische und komplexe Erkrankung stört die normale Entwicklung und Funktion des Gehirns, was zu Defiziten in der Wahrnehmung und dem adaptiven Verhalten führt. Ein Kennzeichen von DS ist eine kognitive Beeinträchtigung, die durch einen niedrigen IQ und Schwierigkeiten bei der Lernen, Sprachverarbeitung und der Funktionsweise von Executive-Funktionen mit atypischer neuronaler Organisation gekennzeichnet ist.

In den letzten Jahren wurden erhebliche Fortschritte bei der Aufdeckung der für diese Defizite verantwortlichen pathogenetischen Mechanismen erzielt. Untersuchungen haben spezifische neuroanatomische und neurochemische Anomalien identifiziert, einschließlich Veränderungen der glutamatergen und gabaergen Systeme sowie Dysregulation von Neuromodulatoren wie Noradrenalin, Dopamin und Acetylcholin. Personen mit DS weisen auch eine beeinträchtigte synaptische Plastizität, eine verringerte Neurogenese und eine verminderte neuronale Remodellierung auf, die zu ihrem einzigartigen kognitiven Profil beitragen.

Diese neurobiologischen Erkenntnisse haben das Interesse an der Entwicklung therapeutischer Interventionen zur Verbesserung der kognitiven Funktion gesteuert. Obwohl einige pharmakologische Strategien in präklinischen und begrenzten klinischen Studien vielversprechend gezeigt haben, hat ihre klinische Übersetzung häufig einen begrenzten Erfolg erzielt und die Notwendigkeit alternativer Ansätze unterstreicht. Unter diesen ist die nicht-invasive Hirnstimulation (NIBs), insbesondere die transkranielle Gleichstromstimulation (TDCs), eine vielversprechende Methode zur Verbesserung der kognitiven und sprachlichen Fähigkeiten.

Das Hauptziel dieses Projekts ist es, eine robuste wissenschaftliche Grundlage für neuartige Rehabilitationsstrategien mit Gehirnbeschwerden aufzubauen, insbesondere für Sprachdefizite bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit DS. Angesichts der begrenzten Untersuchungen zu Nibs in dieser Population zielt diese Proof-of-Concept-Studie darauf ab, die Durchführbarkeit und Wirksamkeit von zwei aktiven TDCs-Protokollen-anodalen und kathodalen Stimulationsziele der linken minderwertigen Frontalgyrus (IFG) zu bewerten, beide im Vergleich zu einer Placebo-Stimulationsbedingung.

Dies ist ein Proof-of-Concept-, gemeinnützige, einzelne, prospektive, randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie. Sowohl Teilnehmer als auch Ergebnisbewerter werden für die Zuteilung der Behandlungen blind sein. Sechsunddreißig Teilnehmer mit DS im Alter von 12 bis 21 Jahren werden nach dem Zufallsprinzip drei Gruppen zugeordnet, die anodale, kathodale oder scheinige (Placebo) -TDCs in Kombination mit Sprach- und Sprachtraining erhalten. Die Intervention umfasst zehn Sitzungen entweder anodaler TDCs, kathodaler TDCs oder Schein (Placebo), die über zwei aufeinanderfolgende Wochen (fünf Sitzungen pro Woche) in Verbindung mit einem maßgeschneiderten Sprach- und Sprachtrainingsprotokoll geliefert wurden. Die Stimulationsintensität wird 20 Minuten pro Sitzung auf 1 mA eingestellt. Jede Sprach- und Sprachbehandlungssitzung, die von einem geschulten Sprachtherapeut verabreicht wird, dauert 20 Minuten in 10 Minuten der motorischen Planung/Programmierung und 10 Minuten mit den Domänen lexikalischer, morphosyntaktischer und funktionaler Sprachdomänen.

Eine neuropsychologische, sprachliche, verhaltensbezogene und funktionelle Kommunikationsbewertung wird vor dem Ende der Behandlungen nach zwei Wochen (T1) und 3 Monaten nach dem Ende der Behandlung (T2) vor dem Ende der Behandlungen (Basislinie - T0) durchgeführt, um potenzielle langlebige Vorteile zu bewerten. Zusätzlich zu Verhaltens- und kognitiven Maßnahmen untersucht die Studie biologische Marker des Behandlungsantwortens, insbesondere die Plasmaspiegel des von Hirn abgeleiteten neurotrophen Faktors (BDNF) und die leichte Kette der Neurofilament (NFL) sowie EEG-Aufzeichnungen, um die neuronalen Plastizitätsveränderungen nach der Behandlung zu bewerten.

Das primäre Ergebnismaß wird expressives Vokabular erfolgen, das durch die Namensuntertests des BVL: 4-12 bewertet werden: 4-12

Zu den sekundären Ergebnismaßnahmen gehören:

Sprache und verbale Fähigkeiten:

• Artikulation, Namensnamen, semantische Flüssigkeit und phonologische Flüssigkeitsuntertests des BVL: 4-12 (Marini et al., 2015).
• Italienische 28-Wörter-Inkonsistenz-Aufgabe basierend auf Deap Inkonsistenz-Subtest (Scarcella, Michelazzo und McCabe, 2021).
• Verständlichkeit in der Kontextskala (ICS): Italienische Version (Piazzalunga et al., 2020), eine weltweit weit verbreitete Elternberichtskala, die es den Pflegepersonen ermöglicht, die funktionale Sprachverständlichkeit ihres Kindes mit verschiedenen Kommunikationspartnern zu bewerten.

Adaptives Verhalten und kognitive Funktion:

-Adaptive Behavior Assessment System -Zweite Ausgabe (ABAS -II; OAKLAND, 2008), Ein Fragebogen, in dem Informationen zu adaptivem Verhalten und Fähigkeiten zusammengefasst sind.

Verbale Span-Aufgabe, Beurteilung des verbalen Kurzzeitgedächtnisses, indem der Prüfer fünf Sequenzen hochfrequenter disyllabischer Wörter in einem Wort pro Sekunde vorlesen lassen.

Verhaltensbewertung:

• Conners 'Elternbewertungsskalen lange Version, überarbeitet, weit verbreitet für das Screening von ADHS und verwandte Symptome.
• Checkliste für Kinderverhalten 6-18, ein 113-Punkte-Elternberichtsinstrument zur Bewertung von Verhalten und emotionalen Problemen bei Kindern.
• Aberrante Verhaltens -Checkliste (ABC; Aman, 1995), zur Bewertung herausfordernder Verhaltensweisen.

Schlafstörungen:

-Sleep-Störungskala für Kinder (SDSC; Bruni, 1996), ein Fragebogen zur Berichterstattung über Eltern, um Informationen über Schlafstörungen bei Kindern und Jugendlichen zu sammeln.

Lebensqualität und elterlicher Stress:

• Kinderqualität des Lebensinventars (PEDS QL; Varni, 1999), ein kurzes Maß für die gesundheitsbezogene Lebensqualität.
• PSI-4-Eltern-Stressindex-4 (Abidin, 2012), untersucht den Stressniveau der Eltern in der Eltern-Kind-Beziehung.

Die Einhaltung von Sicherheitsprotokollen wird während der gesamten Studie sichergestellt, wobei Nebenwirkungen nach jeder Sitzung und während der Nachbeobachtungszeit systematisch unter Verwendung eines standardisierten Fragebogens (Brunoni et al., 2011) überwacht werden.

Letztendlich versucht diese Studie, qualitativ hochwertige Beweise für die Wirksamkeit von TDCs zu generieren, die mit Placebo-In-Verbesserungssprache und kognitiven Ergebnissen in DS verbunden sind und gleichzeitig zur Identifizierung von Biomarkern beitragen, die die individuelle Reaktion auf neuromodulationsbasierte Interventionen vorhersagen.