Transkraniaalinen vaihtovirtastimulaatio terveiden iäkkäiden aikuisten episodisen muistin parantamiseksi

Muistivaivat ovat yleinen oire subjektiivisen kognitiivisen heikkenemisen, lievän kognitiivisen heikkenemisen ja Alzheimerin taudin joukossa. Itse asiassa episodinen muisti ja Alzheimerin tauti ovat erittäin herkkiä ikääntymiselle. Monet aivoalueet aktivoituvat, kun muistamme tapahtuman menneisyydestä. Precuneus, osa oletustilan verkon takajärjestelmää, on tunnistettu episodisen muistinhaun keskussolmuksi ja keskussolmuksi useissa psykiatrisissa ja neurologisissa häiriöissä, kuten Alzheimerin taudissa. Ikään liittyviä muutoksia on havaittu johdonmukaisesti oletustilan verkkoyhteyksissä, jotka tapahtuvat sen takimmaisilla alueilla ja anteriorisen ja posteriorisen aliverkon välisen yhteyden vähentyessä. On myös havaittu, että ikääntyminen liittyy heikentyneeseen toiminnalliseen yhteyteen oletusmoodiverkon precuneus- ja posterior cingulatessa. Lisäksi γ-aminovoihappo (GABA), jolla on olennainen rooli aivojen toiminnan säätelyssä ja oletusmoodiverkoston moduloinnissa, osoittaa laskua koko normaalin ikääntymisen aikana lievässä kognitiivisessa häiriössä ja Alzheimerin taudissa. Todettiin myös yhteys kognitiivisen heikkenemisen ja GABAergisten interneuronien, erityisesti parvalbumiinipositiivisten interneuronien, inhiboivan aktiivisuuden toimintahäiriön välillä. Parvalbumiinin interneuronit ovat nopeasti kasvavia interneuroneja, jotka tuottavat ja ylläpitävät gammataajuutta. Gamma-bändi on liitetty episodisen muistin koodaamiseen ja hakuun. Gammavärähtelyjen heikkenemistä on havaittu terveessä ikääntymisessä, lievässä kognitiivisessa heikkenemisessä ja Alzheimerin taudissa.

Tunnistamalla nämä toiminnalliset yhteysmuutokset, ei-invasiiviset neuromodulaatiotekniikat voivat tarjota uuden strategian kognitiivisten toimintojen parantamiseksi. Transkraniaalinen vaihtovirtastimulaatio (tACS) on ei-invasiivisen aivostimulaation muoto, joka moduloi aivokuoren aktiivisuutta kohdistamalla heikkoja, värähteleviä sähkövirtoja aivokuoreen kahden tai useamman päänahan elektrodin kautta. Vaihtovirtoja käyttämällä on mahdollista simuloida aivojen sähköfysiologisen toiminnan rytmistä. tACS voi olla vuorovaikutuksessa hermolaukaisun kanssa käyttäytymisen kannalta merkityksellisillä muistiin liittyvillä taajuuksilla.

Tässä satunnaistetussa, kaksoissokkoutetussa, valekontrolloidussa, ristikkäistutkimuksessa tutkijat arvioivat, voiko precuneuksen gamma-tACS-stimulaatio parantaa episodista muistia terveillä iäkkäillä aikuisilla.

Osallistujat satunnaistetaan kahteen ryhmään suhteessa 1:1, ja kummankin toimenpiteen (eli gamma-tACS tai vale) antojärjestys tasapainotetaan kaikkien osallistujien kesken. Stimulaatio käännetään (crossover-vaihe) 1 viikon kuluttua (wash-out). Osallistujia arvioidaan neuropsykologisilla testeillä (AVLT ja FNMT) ja neurofysiologisilla toiminnallisen yhteyden mittareilla (rs EEG).