Ei-invasiivisen aivostimulaation vaikutukset fyysiseen ja henkiseen toimintaan vanhemmilla aikuisilla (BrainSTIM)

Biologinen ikääntyminen, erityisesti yhdistettynä sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöihin, johtaa krooniseen endoteelin toimintahäiriöön aivojen mikrosuonissa, mikä heikentää aivojen kykyä vastata arkielämän niille asettamiin aineenvaihduntavaatimuksiin. Tämä krooninen epäsuhta verenhuollon ja aineenvaihdunnan kysynnän välillä johtaa usein aivojen mikrovaskulaariseen sairauteen (CMD) tai iskeemisten vaurioiden kerääntymiseen etu- ja subkortikaalialueiden verkostoon. CMD tunnistetaan valkoisen aineen hyperintensiteetiksi magneettikuvauksissa, ja se ilmenee kliinisesti liikkuvuuden heikkenemisenä, toimeenpanon toimintahäiriönä ja masentuneena vaikutuksena. Koska 11–17 % iäkkäistä henkilöistä kärsii tästä oireyhtymästä ja jokainen näistä oireista liittyy itsenäisesti lisääntyneeseen sairastumiseen ja kuolleisuuteen, CMD on kriittinen, mutta alitutkittu terveydenhuollon ongelma, jonka henkilökohtaiset ja taloudelliset kustannukset kasvavat nopeasti.

CMD:hen ei tällä hetkellä ole parannuskeinoa, ja ei-selektiivisen systeemisen verisuonten laajenemisen farmakologiseen parantamiseen tähtäävät tutkimukset eivät raportoineet terapeuttista arvoa (Sorrond & Lipsitz, 2011). Tiimimme on kuitenkin osoittanut, että CMD-potilaiden kliinisten oireiden vakavuus riippuu kriittisesti aivojen jäljellä olevasta kapasiteetista aktivoida asianmukaiset aivokuoren verkostot, kun aineenvaihduntatarve lisääntyy erilaisten kognitiivis-motoristen tehtävien vuoksi (Purkayastha et al. ., 2014; Sorond et ai., 2010; Sorond et ai., 2011). Siksi tutkijat ennustavat, että parantuminen kapasiteetissa aktivoida asianmukaisia ​​aivokuoren verkkoja vasteena lisääntyneeseen aineenvaihduntatarpeeseen parantaisi CMD-potilaiden oireita ja parantaisi elämänlaatua.

Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) mahdollistaa aivokuoren aktivaation ei-invasiivisen, selektiivisen ja jatkuvan modulaation. tDCS toimii lähettämällä matalan tason virtoja kahden tai useamman päänahan elektrodin välillä, mikä muuttaa aivojen napaisuutta ja siten perfuusiota ja aivokuoren kiihtyneisyyttä. Yksi 20 minuutin tDCS-istunto, joka kohdistuu vasempaan prefrontaaliseen aivokuoreen, lisää akuutisti aivokuoren aktivaatiota sekä kognitiivisten että motoristen tehtävien suorittamisen aikana terveillä aikuisilla. Tutkijat ovat osoittaneet, että tämä sama stimulaatio parantaa liikkuvuutta ja kognitiivista suorituskykyä yhteisössä asuvilla iäkkäillä aikuisilla. Lisäksi toistuvat tDCS-istunnot kuukauden aikana vähentävät masennuksen oireita ja voivat parantaa terveiden yksilöiden toimeenpanotoimintaa. Nämä alustavat todisteet viittaavat siihen, että tDCS voi olla tehokas interventio CMD:lle; tDCS:n vaikutusta tähän sairauteen ei kuitenkaan ole tutkittu.

Tutkimuksen tutkijat pyrkivät viime kädessä tutkimaan tDCS:n terapeuttista tehoa CMD-potilailla suorittamalla kaksoissokkoutettua, periaatteen todistetta, valekontrolloitua polkua sekä laajoja toiminnallisia ja neurofysiologisia arviointeja. Tämän lopullisen tutkimuksen suunnittelun ja täytäntöönpanon suunnittelun viimeistelemiseksi tutkijat pyrkivät tällä hetkellä:

1. Suorita pilottitutkimus selvittääksesi tDCS:n käyttöönoton toteutettavuus suurissa CMD-potilaspopulaatioissa ja saadaksesi alustavat todisteet toimenpiteen syy-vaikutuksista liikkuvuuteen, toimeenpanotoimintoihin ja masennusoireisiin tässä populaatiossa.
2. Pilottitutkimuksessa tutkia tDCS-intervention vaikutuksia aivokuoren aktivaatioon vasteena kognitiivis-motorisiin tehtäviin.

Tämä tutkimus tarjoaa ensiluokkaista todistetta periaatteesta siitä, tarjoaako tDCS merkityksellistä oireenmukaista helpotusta CMD-potilaille. Lisäksi se antaa tietoja tarkemmalle, laajemmalle satunnaistetulle kontrolloidulle tutkimukselle (RCT) tarjoamalla tietoa rekrytoinnista ja säilyttämisestä, noudattamisesta, arvioista vaikutusten koosta ja odotettujen toiminnallisten parannusten neurofysiologisista perusteista. Jos se onnistuu, saadun tiedon odotetaan myös kannustavan tDCS:n tutkimiseen monien muiden sairauksien hoitona - dementiasta diabetekseen -, jotka vaikuttavat negatiivisesti aivojen kykyyn aktivoida asianmukaisia ​​aivokuoren verkostoja.