Személyre szabott agystimuláció a mobilitás javítására Alzheimer-kórban (ISTIM-AD)

A memóriára gyakorolt ​​mélyreható hatáson túl az Alzheimer-kór (AD) neuropatológiája még korai stádiumában is érinti a prefrontális lebenyeket, ami végrehajtói diszfunkcióhoz és mobilitási zavarokhoz vezet. A prefrontális kéreg funkciói, beleértve a végrehajtó irányítást, a figyelmet és a munkamemóriát, ismerten hanyatlanak az AD progressziójával. Idősebb felnőtteknél a végrehajtó kognitív feladatok jobb teljesítménye a bal oldali dorsolaterális prefrontális kéreg (dlPFC) nagyobb mértékű aktivációjával jár együtt. A dlPFC-n belüli csökkent aktivációról úgy gondolják, hogy szerepet játszik mind a végrehajtói, mind a fizikai működés csökkenésében az AD-ben, ami jelentősen hozzájárul a funkcionális függetlenség elvesztéséhez. Az enyhe AD esetén az egyén végrehajtói működésének állapota érzékeny előrejelzője annak, hogy képes-e biztonságosan állni és járni, különösen további kognitív feladatok (azaz kettős feladatvégzés) végrehajtása esetén. Ezért a kutatók azt állítják, hogy a bal oldali dlPFC ingerlékenységének elősegítésével az AD korai kognitív és mobilitási károsodása csökkenthető, ami végső soron nagyobb funkcionális függetlenséghez, fokozott fizikai aktivitáshoz és jobb életminőséghez vezet.

A tDCS nem invazív eszközt biztosít a prefrontális kéreg és a hozzá kapcsolódó neurális hálózatok ingerlékenységének elősegítésére, és így ígéretes terápiaként javítja a kogníció és a mobilitás végrehajtó kontrollját enyhe AD-ban szenvedő idősebb felnőtteknél. A tDCS modulálja az agykérgi ingerlékenységet azáltal, hogy alacsony szintű áramot vezet át a fejbőrön a dlPFC felett elhelyezett elektródákon. Ezek az áramok elektromos mezőket indukálnak az agyban, amelyek viszont polarizálják a neuronok populációit, és megváltoztatják tüzelésük valószínűségét. A kutatócsoport 65 éves és idősebb, végrehajtói diszfunkcióban és lassú járásban szenvedő felnőtteknél kimutatta, hogy a bal oldali dlPFC-t célzó 10 20 perces tDCS-menet javította a kognitív és fizikai működést legalább két hétig a beavatkozást követően. Jelentős bizonyítékok, köztük előzetes tanulmányaink is azt sugallják, hogy a dlPFC-t célzó, több alkalomból álló tDCS beavatkozások mérhető és jelentős javulást idézhetnek elő a kognitív és/vagy mobilitási eredményekben viszonylag egészséges felnőtteknél és enyhe-közepes végrehajtói diszfunkcióban szenvedőknél. Mindazonáltal a tDCS által kiváltott előnyök nagysága és időtartama a végrehajtói diszfunkcióban szenvedő idősebb felnőtteknél nem állapítható meg. Ráadásul a mai napig a tDCS-szülés nem kísérelte meg figyelembe venni az idősebb felnőttek közötti interperszonális különbségeket, különösen a bőr, a koponya, az agy és a cerebrospinális folyadék nagymértékű egyéni eltéréseit, és azt, hogy ezek a jellemzők hogyan befolyásolják az áramáramlást. Az ilyen személyre szabás most már lehetséges a nyomozók által javasolt jelenlegi áramlási modellezéssel.

A tanulmány általános célja egy kísérleti, randomizált, színlelt kontrollált kísérlet elvégzése, hogy meghatározzák egy 10 alkalomból álló, személyre szabott tDCS beavatkozás megvalósíthatóságát és hatását, amely a bal dlPFC-t célozza meg a kognitív funkciókra, a kettős feladat állásra és járásra, valamint a mobilitás egyéb mutatóira. 24 enyhe AD-ben szenvedő idősebb felnőttnél, akik támogató lakásban élnek. A kutatók személyre szabott áramáramlás-modellezési megközelítést fognak alkalmazni, amely az alapvonal szerkezeti MRI-t használja a tDCS elektródák elhelyezésének és stimulációs paramétereinek meghatározására, hogy optimalizálja az áramáramlást az egyes résztvevők agyába. A kutatók azt várják, hogy a tDCS nem tiszteli az AD-ból eredő strukturális agyi változásokat, hanem maximalizálja a megmaradt, ép agyi neuronok és a frontális hálózatok működését, és ezáltal javítja a neurodegeneratív folyamatban szenvedő emberek funkcionális eredményeit.

A kutatók azt feltételezik, hogy az enyhe AD-ban szenvedő, 65 éves és idősebb felnőtteknél a bal oldali dlPFC-t célzó személyre szabott tDCS-beavatkozás a színlelttel összehasonlítva csökkenti a járás és az álló testhelyzet szabályozására vonatkozó kettős feladat költségeit, és javítja a végrehajtó működést.