Modulation de la mémoire épisodique à l'aide de la stimulation Theta Burst (TBS)

Objectifs et hypothèses Le but de l'étude est d'évaluer l'effet de la thêta burst stimulation (TBS) qui est un paradigme relativement nouveau de la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) sur la mémoire épisodique (EM) chez les personnes âgées en bonne santé (hOA).

Objectif 1 : Évaluer l'effet de la stimulation thêta burst (TBS) sur la mémoire épisodique (EM) chez les personnes âgées en bonne santé. Hypothèse 1 - Il y aura une amélioration significative de l'EM par rapport à la ligne de base avec une séance de TBS.

Objectif 2 : Corréler l'intégrité de la substance blanche à l'amélioration de la récupération des tâches avec le TBS. Hypothèse 2 - Des connexions plus fortes des voies de la matière blanche (WM) sont corrélées à une plus grande amélioration des performances de récupération.

CONTEXTE La maladie d'Alzheimer (MA) touche 5 millions d'Américains, pour un coût de plus de 200 milliards de dollars. Le premier et le plus débilitant symptôme de la MA est un grave déficit de la capacité à se souvenir d'événements personnels passés, ou mémoire épisodique (EM), qui finit par isoler les patients de leur famille et de leurs amis et les empêcher de vivre de manière indépendante. Ce déficit EM reflète principalement la détérioration des régions du lobe temporal médial, en particulier l'hippocampe (HC). Les traitements de la MA doivent commencer très tôt dans la progression de la maladie, lorsque les lésions cérébrales sont encore minimes, et le stade le plus précoce auquel la MA peut être diagnostiquée est connu sous le nom de déficience cognitive légère due à la MA (MCI-AD).

Récemment, différentes formes de techniques de stimulation cérébrale non invasives ont été appliquées à des personnes âgées en bonne santé, AD et MCI-AD pour améliorer les troubles de la mémoire. La plupart de ces essais ont utilisé la stimulation magnétique transcrânienne répétitive à haute fréquence (rTMS) appliquée au cortex préfrontal dorsolatéral gauche (DLPFC). Bien qu'un petit nombre de ces études aient montré des effets bénéfiques, des questions considérables subsistent quant à savoir si la TMS a des effets cliniquement pertinents chez les populations âgées, ainsi que sur les mécanismes basés sur les neurosciences qui expliquent ces effets. Un obstacle à l'utilisation de TMS pour améliorer l'EM est que la région cérébrale la plus critique pour l'EM et la plus affectée par la MA précoce, l'hippocampe (HC), est située profondément à l'intérieur du cerveau, au-delà des effets directs de la TMS (~ 1" sous le crâne). Une étude a tenté de cibler l'hippocampe et les régions péri-hippocampiques pour la stimulation via TMS. Ils ont stimulé le cortex pariétal latéral et utilisé la connectivité fonctionnelle entre cette région et les régions hippocampe/péri-hippocampe (principalement le cortex entorhinal) pour améliorer les performances d'une tâche de mémoire associative. Le faisceau longitudinal inférieur relie le gyrus angulaire à l'hippocampe et aux régions para-hippocampiques, et pourrait propager les effets de stimulation des structures corticales aux structures sous-corticales, bien que les études sur l'effet de la TMS sur les populations neuronales de la substance blanche soient limitées, comme détaillé ci-dessous. L'effet de la TMS sur les populations neuronales dans les voies de la matière blanche a été récemment modélisé à l'aide de tractographie et de calculs de champ électronique, et de plus en plus, ces approches doivent tenir compte du pourcentage de variance du seuil moteur (MT) qui serait expliqué par les voies de la matière blanche. .

TBS est un puissant paradigme de TMS. Comme détaillé dans un article fondateur de Huang et al, il existe 2 modèles pour le paradigme : - la stimulation continue par rafale thêta (cTBS) et la stimulation intermittente par rafale thêta (iTBS). Le premier produit une suppression de MEP et le second produit une augmentation de MEP. iTBS délivre des stimuli de 50 Hz par paquets de 10 d'une durée de 2 secondes. Chaque rafale de stimulus délivrée à 50 Hz est donnée toutes les 200 millisecondes, ce qui rend la fréquence globale de délivrance du stimulus de 5 Hz. Par conséquent, la stimulation englobe des salves imbriquées de 50 Hz (fréquence gamma) données à 5 Hz (fréquence thêta). La plupart des études expérimentales qui n'avaient pas de mesures des résultats du traitement ont utilisé soit 40 secondes de cTBS, soit 190 secondes d'iTBS. Il a été démontré que ces deux paradigmes provoquent des changements dans le MEP pendant 60 minutes. Les variations du schéma de stimulation ont également été efficaces, bien qu'il existe peu d'études pour justifier son utilisation. Les chercheurs proposent donc d'utiliser stimuler la fonction de la formation hippocampique chez les personnes âgées en bonne santé (hOA) en ciblant une région corticale directement connectée à la formation hippocampique : le gyrus angulaire. Pour augmenter les effets indirects sur la formation de l'hippocampe, les chercheurs utiliseront la technique TMS la plus puissante disponible, la stimulation intermittente Theta Burst (iTBS).

MÉTHODOLOGIE L'étude est conçue pour être une étude pilote évaluant l'effet du TBS sur l'EM chez les personnes âgées en bonne santé (hOA). Les enquêteurs prévoient de sélectionner 30 participants pour sélectionner 20 sujets.

Les participants potentiels appartiendront à la tranche d'âge des 60 à 80 ans et englobent les sujets qui ont été recrutés pour des études antérieures au Cabeza Lab (Pro00005021), ayant donc déjà collecté des données d'imagerie cérébrale.

Procédure d'étude Le jour 1 de l'étude, les sujets se verront administrer la boîte à outils du National Institute of Health (NIH). La boîte à outils NIH est un ensemble complet de mesures neuro-comportementales qui évalue rapidement les fonctions cognitives à partir de la commodité d'un iPad. Le temps total alloué à l'administration de la boîte à outils NIH est de 45 minutes. Suite à cela, les sujets auront un potentiel évoqué moteur (MEP) après quoi ils recevront une stimulation intermittente en rafale thêta (iTBS) au cortex moteur. Ceci sera suivi d'une nouvelle mesure du potentiel évoqué moteur (MEP). Les sujets qui ne présentent pas une augmentation de 10 % du potentiel évoqué moteur (MEP) avec l'iTBS seront exclus des autres parties de l'étude.

Notre étude utilise un type spécifique de TMS, connu sous le nom de stimulation thêta intermittente (iTBS). Le jour 1 de l'étude, les sujets seront administrés soit iTBS du côté gauche au cortex moteur. Le sujet sera assis sur une chaise. Des électrodes d'électromyogramme (EMG) seront appliquées sur la main droite pour l'enregistrement du potentiel évoqué moteur (MEP). Pour l'iTBS, le seuil moteur actif serait de 80 %, tel qu'il est utilisé dans la plupart des études sur les rafales thêta détaillées dans cette revue. Les sujets recevraient iTBS comprenant des salves de 50 Hz données à 3 à 5 Hz pendant près de 3 minutes qui comprend 19 trains et 600 impulsions. Le sujet sera surveillé jusqu'à ce que les eurodéputés reviennent à la ligne de base. Une liste de contrôle des effets secondaires sera complétée au début et à la fin de la session expérimentale. Toutes les sessions seront effectuées par l'un des enquêteurs du protocole ou par un assistant de recherche formé et accrédité supervisé par les enquêteurs du protocole.

Si une augmentation de 10 % est observée dans le MEP, les sujets recevront une deuxième session d'iTBS ou une stimulation factice du gyrus angulaire gauche une heure après la session de dépistage. S'ils reçoivent iTBS, cela comprendra 6 minutes de stimulation équivalentes à 1200 impulsions et 38 trains de stimulus. Le sujet sera surveillé jusqu'à ce que les eurodéputés reviennent à la ligne de base. Une liste de contrôle des effets secondaires sera complétée au début et à la fin de la session expérimentale. La stimulation factice utilisera des électrodes superficielles pour imiter l'expérience de recevoir une stimulation réelle. Toutes les sessions seront effectuées par l'un des enquêteurs du protocole ou par un assistant de recherche formé et accrédité supervisé par les enquêteurs du protocole. Les sujets effectueront des essais d'encodage de tâches de mémoire épisodique avec stimulation et récupération d'une partie de la tâche après la stimulation.