Yksilöllinen aivojen stimulaatio liikkuvuuden parantamiseksi Alzheimerin taudissa (ISTIM-AD)

Sen lisäksi, että Alzheimerin taudin (AD) neuropatologia vaikuttaa syvästi muistiin, se vaikuttaa jo alkuvaiheessaan etuotsalohkoihin, mikä johtaa toimeenpanon toimintahäiriöihin ja liikkuvuushäiriöihin. Prefrontaalisen aivokuoren toimintojen, mukaan lukien toiminnanohjaus, huomio ja työmuisti, tiedetään heikkenevän AD:n edetessä. Vanhemmilla aikuisilla parempi suorituskyky johtavien kognitiivisten tehtävien suorittamisessa liittyy vasemman dorsolateraalisen prefrontaalisen aivokuoren (dlPFC) parempaan aktivaatioon. Vähentyneen aktivaation dlPFC:ssä uskotaan vaikuttavan AD:ssa havaittuun sekä toimeenpano- että fyysisen toiminnan heikkenemiseen, mikä myötävaikuttaa merkittävästi toiminnallisen riippumattomuuden menettämiseen. Lievässä AD:ssa yksilön toimeenpanotoiminnan tila on herkkä ennustaja kyvylle seisoa ja kävellä turvallisesti, erityisesti suoritettaessa kognitiivisia lisätehtäviä (eli kaksoistehtäviä). Siksi tutkijat väittävät, että helpottamalla vasemman dlPFC:n kiihottumista jotkin AD:n varhaiset kognitiiviset ja liikkuvuushäiriöt voivat vähentyä, mikä viime kädessä johtaa toiminnalliseen riippumattomuuteen, lisääntyneeseen fyysiseen aktiivisuuteen ja elämänlaadun paranemiseen.

tDCS tarjoaa noninvasiivisen tavan helpottaa prefrontaalisen aivokuoren ja siihen liittyvien hermoverkkojen kiihtyneisyyttä, ja siksi sillä on lupaus terapiana parantaa kognition ja liikkuvuuden hallintaa vanhemmilla aikuisilla, joilla on lievä AD. tDCS moduloi aivokuoren kiihtyvyyttä ohjaamalla matalan tason virtoja päänahan dlPFC:n päälle asetettujen elektrodien läpi. Nämä virrat indusoivat aivoissa sähkökenttiä, jotka vuorostaan ​​polarisoivat hermosolupopulaatioita ja muuttavat niiden laukaisun todennäköisyyttä. Tutkimusryhmä osoitti ikääntyneillä 65-vuotiailla ja sitä vanhemmilla aikuisilla, joilla oli toimintahäiriöitä ja hidas kävely, että 10 20 minuutin tDCS-istuntoa, jotka kohdistuivat vasempaan dlPFC:hen, paransivat kognitiivista ja fyysistä toimintaa vähintään kahden viikon ajan toimenpiteen jälkeen. Huomattavat todisteet, mukaan lukien alustavat tutkimuksemme, viittaavat nyt siihen, että dlPFC:hen kohdistuvat usean istunnon tDCS-interventiot voivat saada aikaan mitattavia ja merkittäviä parannuksia kognitiivisissa ja/tai liikkuvuuden tuloksissa suhteellisen terveillä aikuisilla ja niillä, joilla on lievä tai kohtalainen toiminnan häiriö. Silti tDCS:n aiheuttamien etujen kokoa ja kestoa iäkkäillä aikuisilla, joilla on toimeenpanon toimintahäiriöitä, ei ole vahvistettu. Lisäksi tDCS-toimitus ei ole tähän mennessä yrittänyt ottaa huomioon iäkkäiden aikuisten ihmisten välisiä eroja, etenkään ihon, kallon, aivojen ja aivo-selkäydinnesteen suurta yksilöiden välistä varianssia ja sitä, miten kukin näistä ominaisuuksista vaikuttaa virranvirtaukseen. Tällainen personointi on nyt mahdollista tutkijoiden ehdottaman nykyisen virtausmallinnuksen avulla.

Tutkimuksen yleisenä tavoitteena on suorittaa pilotti, satunnaistettu, valekontrolloitu koe selvittääkseen 10 istunnon personoidun tDCS-toimenpiteen toteutettavuus ja vaikutukset vasempaan dlPFC:hen kognitiiviseen toimintaan, kahden tehtävän seisomiseen ja kävelyyn sekä muihin liikkuvuuden mittareihin. 24 vanhemmalla aikuisella, joilla on lievä AD, jotka asuvat tukiasunnossa. Tutkijat käyttävät henkilökohtaista virranvirtausmallinnusta käyttäen perustason rakenteellisia MRI-kuvia tDCS-elektrodien sijoitus- ja stimulaatioparametrien määrittämiseksi kunkin osallistujan aivoihin menevän virran optimoimiseksi. Tutkijat eivät odota tDCS:n kunnioittavan AD:n aiheuttamia rakenteellisia aivojen muutoksia, vaan sen sijaan maksimoivan jäljellä olevien, ehjien aivohermosolujen ja otsaverkkojen toiminnan ja siten parantavan toiminnallisia tuloksia ihmisillä, jotka kärsivät neurodegeneratiivisesta prosessista.

Tutkijat olettavat, että ikääntyneillä 65-vuotiailla ja sitä vanhemmilla aikuisilla, joilla on lievä AD, vasempaan dlPFC:hen kohdistettu henkilökohtainen tDCS-interventio, verrattuna valehoitoon, lieventää kävelyn ja seisomaasennon hallinnassa aiheutuvia kustannuksia ja parantaa toimeenpanokykyä.