Wirkungen der transkraniellen Gleichstromstimulation auf die kognitive Rehabilitation bei Schizophrenie

Ziel dieser prospektiven, randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Studie ist es, zu beurteilen, ob die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), die vor dem RehaCom-Kognitivtraining angewendet wird, die kognitive Funktion bei Personen mit der Diagnose Schizophrenie verbessern kann.

Die Studie ist darauf ausgelegt, die folgenden Hauptfragen zu beantworten:

• Führt die Kombination aus aktiver tDCS und RehaCom-Kognitivtraining im Vergleich zu Training, das durch Scheinstimulation vorbereitet wird, zu einer besseren Leistung bei CANTAB-Tests?
• Verstärkt tDCS die Wirksamkeit der kognitiven Rehabilitation durch Stärkung der Neuroplastizitätsmechanismen? Die Forscher werden die Gruppe, die aktive tDCS + RehaCom erhält, mit der Gruppe vergleichen, die Scheinstimulation + RehaCom durchläuft, um festzustellen, ob die aktive Stimulation größere Verbesserungen der kognitiven Funktion bewirkt.

Die Teilnehmer erhalten tDCS, die auf den DLPFC abzielt, der aufgrund seiner Schlüsselrolle bei exekutiven kognitiven Funktionen ausgewählt wurde. Dazu gehören Arbeitsgedächtnis, Planung, Entscheidungsfindung, inhibitorische Kontrolle und die Regulierung der Aufmerksamkeit, die alle für die Modulation kognitiver Dysfunktionen bei Schizophrenie relevant sind.

Die tDCS wird mit einem batteriebetriebenen Gleichstromstimulator (DC-Stimulator PLUS, neuroCare, Deutschland) über zwei mit Kochsalzlösung getränkte Schwammelektroden (5 cm × 7 cm) verabreicht. Gemäß dem Internationalen 10-20-System werden die anodischen Elektroden über dem linken DLPFC an den Stellen positioniert, die F3 entsprechen, während die kathodische Elektrode über dem rechten DLPFC platziert wird, entsprechend F4. Die Elektrodenpositionen wurden mit einem computergestützten Hirnmodell überprüft. Alle Sitzungen werden an fünf aufeinanderfolgenden Tagen (von Montag bis Freitag) durchgeführt, mit einem 24-Stunden-Intervall zwischen den Sitzungen. Jeder Teilnehmer wird insgesamt 15 Behandlungssitzungen innerhalb eines Zeitraums von drei Wochen absolvieren. Die Stimulation wird mit festgelegten Parametern gemäß der etablierten Literatur durchgeführt. Für die aktive tDCS-Bedingung wird ein Gleichstrom von 2,0 mA angewendet (entsprechend einer Gesamtladung von 2,4 C, einer Stromdichte von 0,57 A/m² und einer Ladungsdichte von 685,7 C/m²), für 20 Minuten mit Anstiegs- und Abfallzeiten von jeweils 20 Sekunden. Für die Schein-tDCS wird die Stimulation die gleiche aktive tDCS-Anordnung verwenden, mit einer Intensität von 2,0 mA. Der Strom wird jedoch nur für die 20 s Anstiegsphase am Anfang und die 20 s Abfallphase am Ende der Stimulation angewendet. Dieses Protokoll bewahrt die Verblindung, indem es die anfänglichen somatosensorischen Empfindungen nachahmt, die typischerweise mit aktiver tDCS verbunden sind.

Die Auswahl dieser Parameter basiert auf früheren Erkenntnissen, die ihre funktionelle Spezifität und Wirksamkeit bei der Modulation kognitiver Prozesse bei Personen mit der Diagnose Schizophrenie demonstrieren.

Alle Sitzungen werden von geschultem Personal durchgeführt, und unerwünschte Ereignisse werden während der Studie regelmäßig überwacht.

Unmittelbar nach jeder tDCS-Stimulation durchlaufen die Patienten eine 30-minütige kognitive Rehabilitationstrainingseinheit mit dem RehaCom-Computersystem (HASOMED GmbH, Deutschland). Frühere Studien zeigen, dass die Zeit, für die Veränderungen der neuronalen Erregbarkeit bestehen bleiben, proportional zur Dauer der Stimulation und des verwendeten Stroms ist (Nitsche und Paulus, 2000). Basierend auf diesen Daten gehen die Autoren davon aus, dass nach einer 20-minütigen tDCS-Sitzung die Nachwirkungen mindestens 30 Minuten anhalten sollten (und daher die Dauer des neurokognitiven Trainings auf 30 Minuten pro Sitzung festgelegt wird). Die folgenden Programme werden wöchentlich verwendet: Tag 1 (Montag), 3 (Mittwoch) und 5 (Freitag): EINK - Einkaufen (verschiedene Gedächtnisfunktionen und selektive Aufmerksamkeit), SUSA - Auswahl von Gegenständen (anhaltende Aufmerksamkeit), WOME - Kartenspiele (Arbeitsgedächtnis); Tag 2 (Dienstag) und 4 (Donnerstag): GEAU - Halten der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit (geteilte Aufmerksamkeit), LODE - Erstellen logischer Sequenzen (logisches Denken); WOME - Kartenspiele (Arbeitsgedächtnis). Während jeder Sitzung wird jedes Programm für zehn Minuten angewendet, unter Verwendung eines 17-Zoll-Laptops und eines dedizierten Bedienfelds. Die folgenden Parameter werden für SUSA eingestellt: Level up 85% und Level down 70%; für LODE: obere Schwelle 90%, untere Schwelle 60%, Anzahl der Aufgaben pro Level 10; für WOME: Anzahl der Aufgaben 10, Wiederholungen 1, Kartenanzeigezeit 2000 ms; für GEAU: obere Schwelle 95%, untere Schwelle 80%; für EINK: obere Schwelle 90%, untere Schwelle 80%, Wiederholungen 1, maximale Zeit 90/300 s.

Die Teilnehmer werden:

• Bewertungen zu drei Zeitpunkten durchlaufen (V1 - Baseline, V2 - nach 3 Wochen Intervention, V3 - nach 8 Wochen).
• Mit CANTAB-Tests, den PANSS- und CGI-S-Skalen sowie Ruhe-EEG bewertet.

Das Ziel der Studie ist es, festzustellen, ob die Anwendung von tDCS vor dem Kognitivtraining die Ergebnisse der Rehabilitation der exekutiven Funktionen verbessert und die Aufrechterhaltung dieser Effekte über die Zeit im Vergleich zu Kognitivtraining allein unterstützt.