Aivofysiologian kohdistaminen dementian neuropsykiatristen oireiden hoitoon TMS-EEG:n ja tDCS:n avulla (tTED)

Alzheimerin dementia (AD) ja siihen liittyvät hermostoa rappeuttavat sairaudet aiheuttavat maailmanlaajuisen terveydenhuoltokriisin. Neuropsykiatriset oireet, mukaan lukien agitaatio ja aggressio, vaikuttavat jopa 80 %:iin AD-potilaista. Näistä oireista kiihtymys ja aggressio rasittavat eniten potilaita, perheitä, omaishoitajia ja terveydenhuoltojärjestelmää. Agitaation mekanismit AD:ssa ymmärretään huonosti, ja nykyiset interventiot ovat vain vaatimattoman tehokkaita, vaikka niillä on vakavia haittavaikutuksia.

Tässä tutkimuksessa tutkijat ehdottavat AD:n neuropsykiatristen oireiden mekanismien ja hoidon arvioimista käyttämällä ei-invasiivisia aivostimulaatiomenetelmiä. Agitaatio/aggressiivisuuteen liittyy poikkeavuuksia aivokuoren virityksen/estämisen tasapainossa. Transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS), jossa käytetään yksittäis- ja paripulssi-TMS-paradigmoja, kuten pitkän aikavälin aivokuoren esto (LICI) ja lyhyen aikavälin aivokuorensisäinen esto (SICI), voi arvioida tätä aivokuoren viritys- ja estotasapainoa in vivo. Tutkijat käyttävät TMS:ää yhdistettynä elektroenkefalografiaan (EEG) arvioidakseen aivokuoren viritys/inhibition tasapainoa dorsolateraalisessa prefrontaalisessa aivokuoressa (DLPFC) osallistujilla, joilla on AD agitaatiota/aggressiota tai ilman sitä ja ikään sopivia terveitä vertailuaineita.

Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) on ei-invasiivinen aivojen stimulaatiotekniikka, joka käyttää erittäin matalan intensiteetin sähkövirtaa aivokuoren kiihottumisen ja aivojen plastisuuden moduloimiseen. tDCS voi palauttaa virityksen ja eston tasapainon muuttamalla GABA- ja glutamaattiaktiivisuutta aivoissa. tDCS voidaan antaa turvallisesti hereillä oleville henkilöille, ja se on erittäin hyvin siedetty. Terveillä henkilöillä ja AD-potilailla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että tDCS, jota sovelletaan aivojen etuosaan, voi parantaa kognitiivista toimintaa. Lisäksi tDCS, jota sovelletaan aivojen etuosaan, voi parantaa masennusoireita. tDCS:n vaikutuksia neuropsykiatrisiin oireisiin ei tunneta. Tässä tutkimuksessa tutkijat käyttävät tDCS:ää, jota levitetään aivojen etuosaan, kohdistaakseen eston puutteita ja kiihtyneisyyden/aggression oireita AD:ssa.

Tämä tutkimus tehdään 3 vuoden ajanjaksolla Center for Addiction and Mental Health Geriatric Psychiatry Divisionissa ja Temerty Center for Therapeutic Brain Intervention -keskuksessa. Tutkijat värväävät ja rekisteröivät 30 henkilöä, joilla on AD + kiihtyneisyys (lievä tai kohtalainen kiihtyneisyys), 30 henkilöä, joilla on AD ilman levottomuutta, ja 30 vanhempaa tervettä henkilöä. Lääketieteellinen työ tehdään osana kliinistä hoitoa ennen opiskelua, jotta voidaan sulkea pois agitaation lääketieteelliset syyt. Kliiniset ja kognitiiviset arvioinnit suoritetaan osallistujien karakterisoimiseksi lähtötilanteessa. Tutkijat arvioivat aivokuoren eston käyttämällä TMS EEG:tä lähtötilanteessa kolmessa ryhmässä. Yksilöt, joilla on AD + levottomuus, saavat sitten 2 viikon aktiivisen/valekatodisen tDCS-kuurin frontaaliseen aivoalueeseen kaksoissokkoutetussa 1:1 satunnaistetussa kontrollimallissa. Aivokuoren eston arviointi perusviivan kanssa identtisillä toimenpiteillä tehdään tDCS-kurssin lopussa. Tutkijat toistavat myös kliiniset ja kognitiiviset arvioinnit tDCS-kurssin jälkeen ja 2 viikkoa myöhemmin. Kortikaalisen inhibition mittauksia verrataan ensin HC:n ja AD:n välillä sekä AD- ja AD+Agitaatioryhmien välillä. Hoidon vaikutuksia kliinisiin oireisiin, aivokuoren estoon ja haittavaikutusten määrää verrataan aktiivisten ja vale-tDCS-ryhmien välillä.

Covid-19-pandemian aikana tutkimusta on muokattu hybridikäyttöiseksi, jotta se soveltuu sekä henkilökohtaiseen että virtuaaliseen arviointiin. Kliiniset ja kognitiiviset arvioinnit voidaan tehdä henkilökohtaisesti tai etänä. Ensimmäinen tDCS-kurssi suoritetaan henkilökohtaisesti tutkimushenkilöstön kanssa. Loput tDCS-interventioista suoritetaan paikan päällä tai osallistujan kotona tutkimusryhmän virtuaalisessa valvonnassa.