Kliininen tutkimus yhdistetyllä tACS-hoidolla potilailla, joilla on lievä kognitiivinen vajaatoiminta

Tausta Maailmanlaajuisella tasolla on tapahtumassa sosiodemografista muutosta, jolle on ominaista väestön ikääntyminen ja epidemiologisen profiilin muuttuminen sekä kroonisten sairauksien ja muiden ikääntymiseen liittyvien sairauksien, kuten dementian, yleistyminen. Dementia on hankittu ja krooninen sairaus, jolle on tunnusomaista aivojen toiminnan heikkeneminen, johon liittyy kognitiivisia, psykologisia ja käyttäytymisoireita. Nämä oireet vaikuttavat ihmisten kykyyn suorittaa tavanomaisia ​​päivittäisiä toimintojaan. Nämä vammat ovat haaste ihmisille itselleen, heidän perheilleen, valtiolle ja julkiselle politiikalle.

Tähän mennessä dementiapotilaiden terapeuttinen lähestymistapa on keskittynyt ensisijaisesti myöhäisen vaiheen lääkehoitoon. Tämäntyyppinen interventio on kuitenkin raportoinut hyvistä tuloksista tietyissä ulottuvuuksissa, ja tehokkuus on kyseenalaistettu pitkällä aikavälillä. Lääkkeiden käyttö ei-lääkehoidolla on ehdottanut, että potilaiden hoitoa olisi tehokkaampi täydentää ja panostuksia tulisi suunnata ennaltaehkäisyyn. Tässä yhteydessä dementian prodromaalisissa vaiheissa, kuten lievässä kognitiivisessa häiriössä (MCI), suositellaan varhaista puuttumista.

MCI tarkoittaa normaalin ikääntymisen havaitsemien kognitiivisten muutosten ja dementiasta johtuvien muutosten välivaihetta. Potilaat, joilla on MCI, hyötyvät erityisen todennäköisesti ei-lääkehoidosta. Koska nämä potilaat säilyttäisivät jonkinasteisen neuroplastisuuden, potilaat oppisivat ja soveltaisivat uusia strategioita parantaakseen kognitiivista toimintaansa.

Yksi hermoston rappeutumissairauksien ja dementioiden kognitiivisten taitojen tärkeä osatekijä on työmuisti (WM). WM edustaa kognitiivisten toimintojen peruspilaria ja on portti pitkäaikaisen muistin ylläpitämiseen. Perinteinen näkemys olettaa, että WM:n kapasiteetti on jokaisen yksilöllinen ominaisuus ja että sitä ei voi muuttaa. Viime aikoina on kuitenkin kertynyt näyttöä siitä, että WM:n kapasiteettia voidaan parantaa harjoittelemalla. Tämä parannus liittyy tehostuneeseen aktiivisuuteen, liitettävyyteen ja selektiivisyyteen frontaalisen ja parietaalisen aivokuoren välillä.

Näistä löydöistä huolimatta suurin osa todisteista on peräisin terveiltä populaatioilta, joilla on säilynyt neuroplastisuus. Tämä muodostaa ongelman neurodegeneratiivisille sairauksille, koska on vahvistettu, että neuroplastisuus on rajoitettu näissä patologioissa. Tässä yhteydessä näiden sairauksien kognitiiviseen kuntoutukseen tulee sisältyä terapeuttisia välineitä, joilla pyritään lisäämään neuroplastisuutta. Ei-invasiivisen aivostimulaation käyttö tarjoaa mahdollisuuden lisätä neuroplastisuuden kapasiteettia tässä populaatiossa. Ei ole kuitenkaan tehty kuntoutusehdotusta, joka sisällyttäisi tämän tekniikan interventioohjelmiin. Neurotieteessä on edistytty WM:n taustalla olevissa mekanismeissa, joita ei ole sisällytetty MCI-potilaiden varhaiseen puuttumiseen ja kognitiiviseen koulutukseen.

Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että on mahdollista toisaalta säilyttää kognitiiviset kyvyt näillä potilailla välttäen muuntumista dementiaan ja toisaalta tietyn tason heikentymisen palautumista. Lisäksi on näyttöä ympäristö- ja elämäntapatekijöiden vaikutuksesta suojaavina ja hillitsevinä tekijöinä kognitiivisten taitojen ylläpitämisessä. Vaikuttaa loogiselta ehdottaa kognitiivista koulutusta ennaltaehkäisevänä tekijänä ja terapeuttisena välineenä tämän suuntaisesti. Neurofysiologisesti tarkasteltuna on havaittu, että potilailla, joilla on MCI, esiintyy häiriöitä aivojen värähtelyissä, jotka ovat samanlaisia ​​kuin dementiapotilailla havaitut. Ja nämä muuttuneet aivojen värähtelymallit ovat tämän patologian osoittaman kognitiivisen muutoksen perusta.

Näiden häiriöiden värähtelykuvioiden perusteella on mahdollista ehdottaa ei-invasiivista aivojen stimulaatiota. Transkraniaalinen sähköstimulaatio (tES) onkin turvallinen työkalu, jota käytetään laajasti tutkimuksessa ja validoitu kliiniseen käyttöön sekä terveillä koehenkilöillä että potilailla. Tämä tekniikka moduloi hermosolujen kiihottumista luomatta suoraan toimintapotentiaalia. Tämän käyttöä kutsutaan transkraniaaliseksi vaihtovirtastimulaatioksi (tACS) värähtelevällä tavalla. Tämä tekniikka aiheuttaa muutoksia lisäämällä spesifistä värähtelyaktiivisuutta olemassa olevissa hermosoluissa, jotka ovat kognitiivisen prosessin taustalla. Ja näiden värähtelykuvioiden vahvistuminen laukaisee neuroplastisuuden lisääntymisen. Tässä yhteydessä WM on prosessi, jota voidaan erityisesti parantaa tällä tekniikalla, koska taustalla olevat sähköfysiologiset mallit on kuvattu.

Neurokuvantaminen ja aivojen sähköisen aktiivisuuden tutkimukset osoittavat, että WM on riippuvainen hajautetuista toiminnallisista verkoista, joihin liittyy värähtelevää aktiivisuutta eri taajuuksilla, pääasiassa fronto-parietaalisen assosiaatiokuoren kanssa.

WM-harjoittelun toteuttaminen parantaa sen suorituskykyä, ja se on liitetty lisääntyneeseen aktiivisuuteen, liitettävyyteen ja selektiivisyyteen, pääasiassa frontaalisessa ja parietaalisessa assosiaatiokuoressa. Koska fronto-parietaaliset verkostot ovat mukana erilaisissa kognitiivisissa tehtävissä, koulutus voisi selittää WM-koulutuksen siirtovaikutuksen päivittäisen elämän toimivuuden parantamiseen. Toistaiseksi aloitteita, joissa ehdotetaan interventioita, jotka lisäävät kognitiivista koulutusta ja helpottavat neuroplastisuutta MCI-potilailla, on vähän. On kuitenkin olemassa tieteellistä ja kliinistä kiinnostusta löytää ratkaisevia todisteita tästä asiasta, mikä on tällä hetkellä osoitettu kahdessa rekisteröidyssä kliinisessä tutkimuksessa.

Nämä tutkimukset vahvistavat tarvetta kehittää näyttöä terapeuttisista vaihtoehdoista, jotka vaikuttavat käyttäjien elämänlaatuun ja vähentävät siten heidän kognitiivista vammaansa. Tässä yhteydessä ehdotetaan, että arvioidaan WM-harjoitusterapian vaikutusta, joka sisältää theta-kaistaisen synkronisen tACS:n prefrontaali- ja parietaalialueilla, MCI-käyttäjien ryhmässä verrattuna interventioon, joka sisältää vain kognitiivista koulutusta.

Menetelmät ja suunnittelu Tässä tutkimuksessa on rinnakkaissuunnittelu, jossa kaksi ryhmää saavat kaksi erilaista interventiota. Tutkija tutkii tekijöiden ja vaikutusten ominaisuuksia. Tällä tavalla tämän analyysin avulla voimme konseptualisoida suunnittelun 2x3 sekoitettuna faktoriaalina. Siten Tutkija sisällyttää tekijän ryhmien välillä (interventiotyyppi, kaksi tasoa) ja subjektin sisäisen tekijän (kaksi riippuvaista muuttujamittausta toteutetaan kolmessa jaksossa, yksi ennen interventiota ja kaksi intervention jälkeen). Tämän tyyppinen suunnittelu mahdollistaa mahdollisten vuorovaikutusvaikutusten tutkimisen subjektien välisten ja sisäisten tekijöiden välillä.

Osallistujat Tutkimuksen kohderyhmä on Valparaison Valparaisosta, Chilestä, Valparaison yliopiston Fonoaudiological Attention Centeriin lähetetyt lievästi kognitiivisesti heikentyneet käyttäjät. Osallistujien rekrytoinnin suorittaa kliininen tiimi, joka koostuu neuropsykologista, kliinisestä psykologista ja puheterapeuteista, jotka käyttävät välineitä vahvistaakseen osallistumis- ja poissulkemiskriteerien täyttymisen. Lisäksi kliininen tiimi suorittaa arvioinnit ja interventiot, jotka osallistujat saavat, kun nämä käyttäjät ovat ilmaisseet halukkuutensa osallistua tutkimukseen allekirjoittamalla tietoisen suostumuksen. Vähimmäisvaatimuksen otoskoon arvioimiseksi tutkijat ottavat huomioon seuraavat parametrit: a) Vaikutuskoko seka-ANOVA-tilastotestissä (2 x 2, vuorovaikutusvaikutuksineen), b) Tilastollinen teho (1-beeta) = 0,95 ja c) Merkitystaso alfa=.05. Tutkijat käyttivät laskemiseen G*Power 3 -ohjelmistoa. Kun otetaan huomioon vaikutuskoko n2 =0,06, otoskoko on yhteensä 54 osallistujaa (n1=27; n2=27). Koska tutkimuksemme oli kahden interventiovaikutuksen vaikutus, tutkijat pitivät vaikutuksen kokoa hieman pienempänä kuin mitä havaittiin työmuistin aikana esiintyvien prefrontaalisen thetavärähtelyjen kliinisten populaatioiden vertailuissa: esimerkiksi Lenartowicz, et al., 2014: n2 = 0,09, ja joka on sama kuin tiimimme työllä, Larrain-Valenzuela 2017; Figuera et ai., 2020 n2 ~ ​​0,1. Vaikutuskokoa, jota tutkijat käyttivät otoksen laskemiseen, pidetään Cohenin kriteerien (1988) mukaan kohtalaisesta suureen vaikutuksena. Tämä kriteeri on erittäin tärkeä, jos tutkijat pitävät tärkeänä löytää vaikutukset, jotka ovat vain tilastollisesti merkittäviä, mutta myös kliinisesti merkittäviä. Tutkijoiden tässä projektissa ehdottama alkuperäinen otoskoko ottaa kuitenkin huomioon niiden osallistujien osuuden, jotka voivat osoittaa alhaista sitoutumista tutkimukseen. Tältä osin tutkijat voivat huomauttaa, että alustavassa tutkimuksessa (IUD-65/13), jolla oli samanlaiset ominaisuudet, havaittiin noin 15 prosentin keskeyttämisaste. Siksi, kun otetaan huomioon keskeyttämisprosentti ja vaikutuksen tutkimiseen vaadittava vähimmäisotoskoko, alkuperäinen otos on 62 osallistujaa (n1=31; n2=31).

Menettely Tämä kliininen tutkimus satunnaistetaan käyttämällä ositettua satunnaistusmenetelmää, jonka osuudet ovat ikä (<75 vuotta ja >=75 vuotta), sukupuoli (mies ja nainen) ja koulutustasot (<=12 vuotta koulutusta ja >12 vuotta koulutusta) ). Kerrostuksen jälkeen käytetään yksinkertaista satunnaistamista. Jokaisella osallistujalla on sama todennäköisyys joutua jompaankumpaan kahdesta interventioryhmästä. Tätä tarkoitusta varten satunnaislukutaulukkoa käytetään perustyökaluna saatavilla olevan tietokonejärjestelmän kautta. Satunnaistehtäväjärjestysluettelon luomisesta vastaava henkilö ei ole tietoinen henkilöistä, jotka rekrytoivat ja arvioivat osallistujia.

Tietojen analysointi Päätelmäanalyysi. Parametrisen testauksen oletusten noudattamista verrataan. Erityisesti yksimuuttujanormaalius (eli Kolmogorov-Smirnoff, Shapiro-Wilk), palloisuus (eli Mauchlyn W) ja virhevarianssien homoskedastisuus (eli Levene-testi). Jos jokin yllä olevista oletuksista rikotaan, vastaavat ei-parametriset arviot toimitetaan. Kun olettamukset on testattu, data-analyysi sisältää seka-ANOVA-testin vuorovaikutusvaikutuksineen. Mallissa arvioidaan seuraavia parametreja: (a) tekijän päävaikutukset ryhmien välillä, (b) tekijän päävaikutukset ryhmien sisällä ja (c) vuorovaikutusvaikutukset sisäisten ja sisäisten tekijöiden välillä. Kunkin sähköfysiologisen ja kognitiivisen suorituskyvyn mittausanalyysin osalta vastaava vaikutuskoko raportoidaan kunkin analyysin indeksin n2p (osittainen eta-neliö) kautta. Vastaavissa post hoc -vertailuissa käytetään Bonferronin korjausta ja vastaava vaikutuskoko raportoidaan Cohenin indeksin d kautta. Vuorovaikutusvaikutuksista annetaan kaavioita, jos niitä havaitaan. Jos palloisuusoletuksen ylittäminen tapahtuu, tehdään Greenhouse-Geisser-korjaus. Näin ollen vastaavat parametriset tilastot tarjotaan (eli Friedmanin testi, Connoverin Post hoc -testit). Kaikissa hypoteesitesteissä merkitsevyystasoksi katsotaan alfa=.05.