Klinikai vizsgálat kombinált tACS-terápiával enyhe kognitív károsodásban szenvedő betegeknél

Háttér Globális szinten szociodemográfiai változás megy végbe, amelyet a népesség progresszív öregedése és az epidemiológiai profil módosulása jellemez, a krónikus betegségek és az öregedéssel összefüggő egyéb kórképek, például a demencia előfordulásának növekedésével. A demencia egy szerzett és krónikus patológia, amelyet az agyi funkciók károsodása jellemez, amely kognitív, pszichológiai és viselkedési tünetekkel jár. Ezek a tünetek befolyásolják az emberek azon képességét, hogy elvégezzék szokásos napi tevékenységeiket. Ezek a fogyatékosságok kihívást jelentenek maguknak az embereknek, családjuknak, az államnak és a közpolitikáknak.

Eddig a demenciában szenvedő betegek terápiás megközelítése elsősorban a késői stádiumú gyógyszeres kezelésre összpontosított. Az ilyen típusú beavatkozások azonban bizonyos dimenziókban jó eredményekről számoltak be, és a hatékonyságot hosszú távon megkérdőjelezték. A gyógyszerek nem gyógyszeres terápiával történő alkalmazása azt sugallta, hogy hatékonyabb lenne a betegek kezelésének kiegészítése, és az erőfeszítéseket a megelőzésre kell irányítani. Ebben az összefüggésben a demencia prodromális fázisaiban, mint például az enyhe kognitív károsodás (MCI), korai beavatkozások javasoltak.

Az MCI a normál öregedés és a demencia következtében fellépő kognitív változások közötti köztes szakaszra utal. Az MCI-ben szenvedő betegek nagy valószínűséggel profitálnak a nem gyógyszeres beavatkozásból. Mivel ezek a betegek bizonyos fokú neuroplaszticitást fenntartanak, a betegek új stratégiákat tanulnak és alkalmaznak kognitív működésük javítására.

A neurodegeneratív betegségekben és demenciákban érintett kognitív készségek egyik kritikus összetevője a munkamemória (WM). A WM a kognitív funkciók alapvető pillére, és a hosszú távú memória fenntartásának kapuja. A hagyományos nézet azt feltételezi, hogy a WM kapacitása minden egyén sajátossága, és nem módosítható. Azonban a közelmúltban bizonyítékok gyűltek fel arra vonatkozóan, hogy a WM kapacitása hajlamos arra, hogy edzéssel fokozódjon. Ez a javulás a frontális és a parietális kéreg fokozott aktivitásával, kapcsolódási képességével és szelektivitásával kapcsolatos.

Ezen eredmények ellenére a legtöbb bizonyíték egészséges populációktól származik, amelyek neuroplaszticitása konzervált. Ez problémát jelent a neurodegeneratív betegségek esetében, mivel bebizonyosodott, hogy a neuroplaszticitás korlátozott ezekben a patológiákban. Ebben az összefüggésben az ilyen betegségek kognitív rehabilitációjának tartalmaznia kell a neuroplaszticitás növelését célzó terápiás eszközöket. A non-invazív agystimuláció alkalmazása lehetőséget kínál a neuroplaszticitás kapacitásának növelésére ebben a populációban. Nem született azonban olyan rehabilitációs javaslat, amely ezt a technikát beépítené a beavatkozási programokba. Az idegtudományban előrelépések történtek a WM mögött meghúzódó mechanizmusok terén, amelyeket nem építettek be a korai beavatkozásba és a kognitív képzésbe az MCI-ben szenvedő betegeknél.

Egyes tanulmányok kimutatták, hogy ezeknél a betegeknél egyrészt meg lehet őrizni a kognitív képességeket, elkerülve a demenciába való átalakulást, másrészt a károsodás bizonyos fokú visszafordíthatóságát. Bizonyítékok vannak arra is, hogy a környezeti és életmódbeli tényezők védő és mérséklő hatást fejtenek ki a kognitív készségek fenntartásában. Logikusnak tűnik, hogy a kognitív tréninget megelőző tényezőként és terápiás eszközként javasoljuk ennek mentén. Neurofiziológiai szempontból megfigyelték, hogy az MCI-ben szenvedő betegek agyi oszcillációi zavarokat mutatnak, amelyek hasonlóak a demenciában szenvedő betegeknél megfigyeltekhez. És ezek a megváltozott agyi oszcillációs minták képezik az ebben a patológiában bizonyított kognitív változások alapját.

Ezen zavarok oszcillációs mintái alapján nem invazív agystimulációt lehet javasolni. Valójában a transzkraniális elektromos stimuláció (tES) biztonságos eszköz, amelyet széles körben használnak a kutatásban, és klinikai használatra validálják egészséges alanyok és betegek esetében egyaránt. Ez a technika anélkül modulálja a neuronális ingerlékenységet, hogy közvetlenül akciós potenciált generálna. Ennek használatát oszcillációs módon transzkraniális váltakozó áramú stimulációnak (tACS) nevezik. Ez a technika azáltal okoz változásokat, hogy növeli a specifikus oszcillációs aktivitást a meglévő neuronális áramkörökben, amelyek egy kognitív folyamat hátterében állnak. És ezeknek az oszcillációs mintázatoknak a fokozódása a neuroplaszticitás növekedését váltja ki. Ebben az összefüggésben a WM egy olyan folyamat, amely különösen alkalmas arra, hogy ezzel a technikával javítható, mivel a mögöttes elektrofiziológiai mintákat leírták.

A neuroimaging és az agy elektromos aktivitásának vizsgálatai azt mutatják, hogy a WM olyan elosztott funkcionális hálózatoktól függ, amelyek különböző frekvenciatartományokban oszcilláló tevékenységet folytatnak, főleg a fronto-parietális asszociációs kéregeket érintik.

A WM tréning végrehajtása javítja a teljesítményét, és elsősorban a frontális és parietális asszociációs kéreg aktivitásának, konnektivitásának és szelektivitásának növekedésével jár együtt. Mivel a fronto-parietális hálózatok különféle kognitív feladatokban vesznek részt, a képzés megmagyarázhatja a WM-tréning átviteli hatását a mindennapi élet funkcionalitásának javítására. A mai napig alig vannak olyan kezdeményezések, amelyek olyan beavatkozásokat javasolnának, amelyek kiegészítik a kognitív tréninget és elősegítik a neuroplaszticitást az MCI-ben szenvedő betegeknél. Mindazonáltal tudományos és klinikai érdeklődés övezi a perdöntő bizonyítékokat ebben a tekintetben, amit jelenleg két regisztrált klinikai vizsgálat is bizonyít.

Ezek a tanulmányok megerősítik annak szükségességét, hogy bizonyítékokat dolgozzanak ki olyan terápiás alternatívákról, amelyek befolyásolják a felhasználók életminőségét, ezáltal csökkentve a kognitív fogyatékosság mértékét. Ebben az összefüggésben azt javasolják, hogy értékeljék a théta-sávos szinkron tACS-t a prefrontális és parietális régiókra kifejtett WM-tréningterápia hatását MCI-vel rendelkező felhasználók egy csoportjában, összehasonlítva egy olyan beavatkozással, amely csak kognitív tréninget tartalmaz.

Módszerek és tervezés Ez a tanulmány párhuzamos felépítésű, ahol két csoport két különböző beavatkozást kap. A vizsgáló megvizsgálja a tényezők és hatások jellemzőit. Ily módon ez az elemzés lehetővé teszi számunkra, hogy a tervezést 2x3 vegyes faktoriálisként képzeljük el. Így a vizsgáló a csoportok közötti faktort (beavatkozás típusa, két szint) és egy alanyon belüli faktort fog tartalmazni (két függő változó mérést három epizódban hajtanak végre, egy beavatkozás előtti és két beavatkozás utáni epizódban). Ez a fajta tervezés lehetővé teszi a lehetséges interakciós hatások tanulmányozását az interakciós és a tárgyon belüli tényezők között.

Résztvevők A tanulmány célcsoportja enyhe kognitív károsodásban szenvedő, nem intézményesített felhasználók, akiket a Valparaisói Egyetem Fonoaudiológiai Figyelemközpontjába utaltak Valparaisóból, Chiléből. A résztvevők toborzását egy neuropszichológusból, klinikai pszichológusból és logopédusból álló klinikai csapat végzi, akik az eszközöket alkalmazva igazolják a befogadási-kizárási kritériumok teljesítését. Ezen túlmenően a klinikai csapat elvégzi azokat az értékeléseket és beavatkozásokat, amelyeket a résztvevők megkapnak, miután ezek a felhasználók tájékoztatáson alapuló beleegyezésük aláírásával kifejezték hajlandóságukat a vizsgálatban való részvételre. A minimálisan szükséges mintanagyság becsléséhez a vizsgálók a következő paramétereket veszik figyelembe: a) Hatásméret a vegyes ANOVA statisztikai teszthez (2 x 2, interakciós hatásokkal), b) Statisztikai teljesítmény (1- Béta)=0,95 ill. c) Szignifikancia szint alfa=.05. A nyomozók a G*Power 3 szoftvert használták a számításhoz. Az n2 =0,06 hatásméretet figyelembe véve a minta mérete összesen 54 résztvevőt jelent (n1=27; n2=27). Mivel a vizsgálatunk egy kétintervenciós hatás volt, a kutatók valamivel kisebb hatásméretet vettek figyelembe, mint a munkamemória során előforduló prefrontális théta-oszcillációk klinikai populációinak összehasonlítása során megfigyelt hatás mértékét: például Lenartowicz és mtsai, 2014: n2 =0,09, és amely egybeesik csapatunk munkájával, Larrain-Valenzuela 2017; Figuera et al., 2020 n2 ~ ​​0,1. Az a hatásméret, amelyet a vizsgálók a minta kiszámításához használtak, Cohen (1988) kritériumai szerint mérsékelt vagy nagy hatásnak tekinthető. Ez a kritérium létfontosságú, ha a vizsgálók fontosnak tartják, hogy olyan hatásokat találjanak, amelyek csak statisztikailag szignifikánsak, de klinikailag is relevánsak. Azonban a vizsgálók által ebben a projektben javasolt kezdeti mintanagyság figyelembe veszi azon résztvevők arányát, akik esetleg alacsony szinten tartják magukat a vizsgálathoz. Ezzel kapcsolatban a kutatók kiemelhetik, hogy egy hasonló jellemzőkkel rendelkező előzetes vizsgálatban (IUD-65/13) körülbelül 15%-os lemorzsolódást figyeltek meg. Ezért a lemorzsolódás arányát és a hatás vizsgálatához szükséges minimális mintanagyságot figyelembe véve a kezdeti minta 62 résztvevő lesz (n1=31; n2=31).

Eljárás Ebben a klinikai vizsgálatban a randomizálást a rétegzett randomizációs módszerrel végzik, amelynek rétegei a következők lesznek: életkor (<75 év és >=75 év), nem (férfi és nő) és iskolai végzettség (<=12 év iskolai végzettség és >12 év iskolai végzettség) ). A rétegződés után egyszerű randomizálást kell alkalmazni. Minden résztvevő azonos valószínűséggel kerül besorolásra a két beavatkozási csoport valamelyikébe. Ebből a célból a véletlen számok táblázatát használják alapeszközként egy rendelkezésre álló számítógépes rendszeren keresztül. A véletlenszerű hozzárendelési sorrend lista létrehozásáért felelős személy nem ismeri azokat az embereket, akik toborozzák és értékelik a résztvevőket.

Adatelemzés Következtető elemzés. A paraméteres tesztelésre vonatkozó feltételezéseknek való megfelelés ellentétes lesz. Különösen az egyváltozós normalitás (azaz Kolmogorov-Smirnoff, Shapiro-Wilk), a szfericitás (azaz Mauchly-féle W) és a hibavarianciák homoszkedaszticitása (azaz Levene-teszt). Ha a fenti feltételezések bármelyikét megsértik, a megfelelő nem paraméteres becsléseket adjuk meg. A feltevések tesztelése után az adatelemzés magában foglalja a vegyes ANOVA-tesztet interakciós hatásokkal. A modellben a következő paramétereket értékeljük: (a) a faktor fő hatásai a csoportok között, (b) a faktor főbb hatásai a csoportokon belül, és (c) az interakciós és intrafaktorok közötti interakciós hatások. Minden elektrofiziológiai és kognitív teljesítménymérés analízisénél a megfelelő hatásméretet az egyes elemzések n2p indexén (részleges eta négyzet) keresztül kell jelenteni. A megfelelő post hoc összehasonlítások Bonferroni korrekcióját használják, és a megfelelő hatásméretet a Cohen-index d jelenti. A kölcsönhatási hatások grafikonjai, ha megfigyelhetők. A szférikussági feltételezés túllépése esetén a Greenhouse-Geisser korrekciót kell végrehajtani. Következésképpen a megfelelő paraméteres statisztikákat (azaz Friedman-teszt, Connover Post hoc tesztjei) biztosítjuk. Minden hipotézisvizsgálatnál a szignifikanciaszintet alfa=0,05 értéknek tekintjük.