Samanaikaisen tDCS:n ja tietokoneistetun pelillisen lyhytaikaisen muistitehtävän toteutettavuus (ACTTDCS-FG)

Alzheimerin tauti (AD) on yleisin dementiaa aiheuttava hermoston rappeuma. Yleisin AD:n muoto on idiopaattinen AD tai myöhään alkava AD, joka vaikuttaa tyypillisesti yli 65-vuotiaisiin henkilöihin. Yksilöillä, jotka ovat Apolipoprotein (APOE) ε4-alleelin kantajia, on lisääntynyt riski saada myöhään alkava AD, ja AD-aivopatologiaa on havaittu APOE ε4 -kantajilla jo 55-vuotiailla.

AD voidaan nähdä jatkumona, jolloin patofysiologinen sairausprosessi alkaa aivoissa monta vuotta ennen ilmeisten oireiden ilmaantumista. Näin ollen yksilöillä voi olla todisteita AD-biomarkkereista veressä tai aivo-selkäydinnesteessä tai aivoskannauksissa ilman ilmeisiä oireita. Henkilöt, joilla on alkava AD aivopatologia, mutta joilla ei ole ilmeisiä oireita, voidaan luokitella "prekliinisiksi AD". APOE ε4 -alleelin kantaminen lisää riskiä sairastua AD-aivopatologiaan 2-4-kertaiseksi.

Yksi AD:n yleisimmistä kognitiivisista oireista on muistin heikkeneminen, kuten lyhytaikaisen muistin (STM) heikkeneminen. Hienovaraiset muistihäiriöt, mukaan lukien STM, voidaan havaita jopa prekliinisissä AD:ssa herkkiä muistitestejä käyttämällä. Siksi STM voi tarjota sopivan kohteen, joka auttaa säilyttämään yksilön kognitiivisen toiminnan aikaisemmin sairausprosessissa.

Kognitiivinen reservi on hypoteettinen rakennelma, jota ehdotetaan selittämään joillakin iäkkäillä henkilöillä havaittujen AD-patologian ja kognitiivisten toimintahäiriöiden välistä epäyhtenäisyyttä, ja se on määritelty kyvyksi optimoida tai maksimoida suorituskykyä aivoverkostojen erilaisella rekrytoinnilla. Epidemiologiset tutkimukset viittaavat siihen, että kognitiivista reserviä lisäävät elinikäiset altistukset, mukaan lukien koulutus ja ammatillinen saavutus sekä vapaa-ajan aktiviteetit loppuelämässä. Taustalla on oletus, että nämä altistukset parantavat aivojen plastisuutta. Kognitiivinen harjoittelu on osoittanut myönteisiä vaikutuksia aivojen plastisuuden edistämiseen iäkkäillä aikuisilla, ja sillä voi siten olla potentiaalia edistää tai vahvistaa kognitiivista varallisuutta henkilöissä, joilla on riski saada AD:ta myöhemmässä elämässä.

Kognitiivista harjoittelua yhdistettynä muihin neuroplastisuutta tehostaviin tekniikoihin on ehdotettu vaihtoehdoksi edistämään pelkästään kognitiivisen harjoittelun myönteisiä vaikutuksia. Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) on ei-invasiivinen neuromodulatorinen tekniikka, jossa matalan intensiteetin tasavirtaa johdetaan aivokuoren alueille jatkuvan, spontaanin hermosolujen toiminnan helpottamiseksi tai estämiseksi. Koska tDCS:n on osoitettu parantavan STM:ää terveillä iäkkäillä osallistujilla, kognitiivisen harjoittelun yhdistäminen tDCS:ään voi olla tapa tehostaa kognitiivisen harjoittelun vaikutuksia ja parantaa kognitiivista varausta. Näin ollen on järkevää tutkia tDCS:n toteutettavuutta STM:n parantamisessa STM:ään kohdistetun tietokonepelin aikana, alkaen terveistä iäkkäistä APOE ε4 -alleelin kantajista eli terveistä iäkkäistä yksilöistä, jotka ovat geneettisesti alttiita AD:lle, mutta jotka ovat muuten terveitä.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia tDCS:n vaikutusta muistin suorituskykyyn sovelluspohjaisessa STM-tehtävässä terveillä iäkkäillä 55–75-vuotiailla APOE ε4 -kantajilla. Kaikki osallistujat rekrytoidaan olemassa olevasta sisäisestä rekisteristä henkilöistä, jotka on jo vahvistettu APOE ε4 -kantajiksi verikokeessa. tDCS eli valestimulaatio toimitetaan päänistuimella, jossa stimulaation antavien elektrodien ja niiden stimulaatiossa käytettävien ulostulojen avaruudellinen järjestely määrittää stimuloitavat aivojen alueet ja hajautetut verkostot. Osallistujat kokeilevat ensin sovelluspohjaista STM-tehtävää itsekseen tutustuakseen siihen. Sen jälkeen he saapuvat 3 eri päivänä 1-3 viikon sisällä, jolloin he suorittavat saman STM-tehtävän uudelleen joko aktiivisen tai näennäisen tDCS:n aikana. Tämä mahdollistaa sen tutkimisen, voiko aktiivinen tDCS parantaa muistin suorituskykyä tämän tyyppisissä monimutkaisissa STM-tehtävissä yleisesti terveillä iäkkäillä yksilöillä, jotka ovat geneettisesti alttiita myöhään alkavalle AD:lle.