A COVID-19 utáni akut kognitív károsodás következményeinek kezelése tDCS-sel (PASC)

2021. augusztus 1-ig a súlyos akut légzőszervi szindróma (SARS-CoV-2) által okozott új koronavírus-betegség (COVID-19) 2021. augusztus 1-ig több mint 200 millió embert fertőzött meg, és több mint 4 millió ember halálát okozta világszerte. A betegség akut fázisának remisszióját követően sok beteg olyan tartós tünetekről számol be, amelyek messze túlmutatnak magának a tüdőérintettségnek a következményein, és a COVID-19 krónikus következményeihez vezethetnek. Az Egészségügyi Világszervezet szerint a COVID-19 utáni szindróma azoknál az egyéneknél fordul elő, akiknek a kórtörténetében valószínűsített vagy igazolt SARS CoV-2 fertőzés szerepel, általában a tünetekkel járó COVID-19 megjelenésétől számított 3 hónapon belül, és legalább 2 hónapig tart, és nem lehet alternatív diagnózissal magyarázható. A leggyakoribb panaszok az extrém fáradtság, a fizikai vagy kognitív megterheléssel járó mindennapi tevékenységek végzésének képtelensége, az érzelmi szabályozási zavar, a mentális köd és a kognitív károsodás egyéb tünetei. A tünetek újak lehetnek a COVID-19 akut epizódjából való kezdeti felépülés után, vagy a kezdeti betegség után is fennmaradhatnak. A tünetek idővel ingadozhatnak vagy kiújulhatnak.

Tekintettel a COVID-19 megbetegedések növekvő számára, sürgősen szükség van alternatívák kidolgozására a PASC-vel összefüggő kognitív és memóriazavarok kezelésére. Ebben az összefüggésben a transzkraniális egyenáramú stimuláció (tDCS vagy tDCS) egy nem invazív agyi stimulációs beavatkozás, amely ígéretes lehet ezekben az esetekben. Érdekes lehetőséget jelent a neurológiai, kognitív és pszichiátriai rendellenességek hátterében álló idegi áramkörök megcélzására. Például, ha egy cél idegi áramkört egy neuropszichiátriai rendellenességhez kapcsolódó érdeklődésre számot tartó régióként azonosítottak, neuromodulációs módszerek alkalmazhatók a célrégióban lévő aktivitások szelektív módosítására. A tDCS-ben egy közvetlen, alacsony intenzitású elektromos áramot (pl. jellemzően 1-4 mA) vezetnek át legalább két elektródán (azaz anódon és katódon), amelyeket non-invazív módon juttatnak a fejbőrre. A TDCS a neuronok aktivitását hálózati szinten modulálja azáltal, hogy áramot hoz létre a neuronok körül, és ez a neuronális membránpotenciálok fokozatos változását eredményezi. Az ilyen lehetséges változások viszont egy sor változáshoz vezetnek az idegsejtek működésében, például a tüzelési sebességben.

Így a tDCS hosszú távú változásokat idézhet elő az agyi aktivitásban. A tanulási képességhez olyan funkcionális változásokra van szükség, amelyeket a tDCS indukálhat, ami ezt a technikát ígéretes eszközzé teszi a kognitív teljesítmény javításában. Valójában a tDCS-t már sikeresen alkalmazták nem COVID-19 mintákban a kognitív teljesítmény javítására számos területen, például a munkamemória, az epizodikus memória, a végrehajtó funkciók és a nyelv területén. Azt is érdemes megjegyezni, hogy a tDCS határozott vagy valószínű bizonyítékot mutat a hatékonyságra számos neuropszichiátriai rendellenesség esetén, amelyeket gyakran kognitív hiányosságok kísérnek, mint például a függőség, a figyelemhiány/hiperaktivitási zavar, a Parkinson-kór (motoros és kognitív károsodás), az epilepszia, a skizofrénia, az Alzheimer-kór. és a depresszió.

A TDCS-nek vonzó előnyei vannak a klinikai felhasználásban, mint például a megfizethetőség, a mágneses stimulációnál alacsonyabb költség, a könnyű használat és kezelés, különösen a testreszabott eszközök esetében, valamint a hordozhatóság. Valójában a távirányítóval ellátott hordozható eszközök fejlesztése lehetővé teszi a könnyebb használatot és a megvalósíthatóságot ellenőrizetlen világjárvány esetén. Ezenkívül a legújabb bizonyítékok arra utalnak, hogy a tDCS hatásait fokozhatja az egyidejűleg alkalmazott beavatkozás. A neurofiziológiai vizsgálatok kimutatták, hogy a klinikai gyakorlatban használt tDCS-paraméterek nem valószínű, hogy befolyásolják az idegi tüskéket, mivel ez a moduláció csak 4,5 mA-nél nagyobb dózisoknál érhető el. Inkább a tDCS viselkedésre gyakorolt ​​hatásait leginkább a folyamatban lévő tevékenység modulálásával magyarázhatjuk. A "szelektív aktivitás" hipotézise szerint a tDCS elsősorban egy már aktivált neuronális hálózatot modulál, nem pedig különálló inaktív neuronhálózatokat. Például az in vitro egyenáramú stimuláció (DCS) előnyösen növelte a plaszticitást a korábban 0,1 Hz-en stimulált szinaptikus útvonalban, míg a DCS önmagában, előaktiválás nélkül, nem befolyásolta a szinaptikus hatékonyságot. Egy másik tanulmány kimutatta, hogy az anódos DCS növelte a nagyfrekvenciás stimuláció által kiváltott hosszú távú potencírozást (LTP), de önmagában nem indukálta az LTP-t. Más szóval, a preklinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a tDCS túlságosan nem specifikus ahhoz, hogy önmagában megváltoztassa a szinaptikus hatékonyságot, de fokozhatja a feladatteljesítmény által aktivált hebbi (asszociatív) plaszticitást.

A pupilla fényreflexe (PLR) egy olyan reflex, amely a retinát elérő fényintenzitás változásaira reagálva szabályozza a pupilla átmérőjét, és az autonóm idegrendszer (ANS) modulálja, amely beidegzi az írisz körkörös és radiális izmait. összehúzódás vagy ellazulás közben csökkenti vagy növeli a pupilla méretét, ill. Tanulmányok kimutatták, hogy az intenzitás és a fényinger, a hullámhossz és az időtartam meghatározott megválasztása közvetlenül befolyásolja a retina fotoreceptorainak hozzájárulását, lehetővé téve a retina ANS-en túli változásainak értékelését is. Az Alzheimer-kórban (AD) szenvedő betegekről ismert, hogy megváltoztak a kolinerg neurotranszmisszió, a pupillák átmérőjének csökkenése a szoba világításának hirtelen megváltozására vagy egyetlen fényvillanásra. Ezért az RPL jó eszköz az AD-s betegek értékelésére.

Egy másik potenciálisan lényeges változás az ANS szabályozásában fordulhat elő a pulzusszámban, ami a szívfrekvencia variabilitás (HRV) ellenőrzésével mérhető. Ez a fajta mérés magában foglalja a HR gyűjtését körülbelül 5 percig, lehetővé téve a méréseket a frekvenciatartományban, két sávra osztva: a magas frekvenciára, amely a vagus aktivitáshoz kapcsolódik, és az alacsony frekvenciára, amely a szimpatikus aktivitáshoz kapcsolódik. Bizonyíték van arra, hogy a HRV számos kognitív rendellenességben csökken. Így ésszerűen feltételezhető, hogy a HRV a PASC-ben is módosulhat. Valójában az AD és a COVID-19 kognitív következményei közötti konvergencia pont az autonóm diszfunkció – krónikus, progresszív és neurodegeneratív etiológiájú AD esetében, illetve akut, a COVID-19 „gyulladásos vihara” által okozott. és ennek többrendszerű következményei. Így ennek a biomarkernek a vizsgálata segíthet a kognitív PASC megértésében.

Az MRI-értékelések fontossá váltak az agy szerkezetének és működésének, valamint ezek változásainak, valamint a klinikai és neuropszichológiai értékelési pontszámokkal való összefüggéseinek tanulmányozásában. A COVID-hoz kapcsolódó patológiákra és a kognitív változásokkal való összefüggésekre vonatkozó neuroimaging vizsgálatok, a non-invazív agystimuláció hatásainak felmérése mellett, embrionálisak. Megjelentek az akut és krónikus hatásokról szóló áttekintések, bár ezek minőségibbek az okozott károsodás tekintetében, anélkül, hogy az agy szerkezetének, mikroszerkezetének és működésének kvantitatív markereit vizsgálnák. Ezért a jelen projekt úttörő szerepet játszik a multimodális MRI kvantitatív markereinek változásainak azonosításában, ezek összefüggésében a neuropszichológiai értékelési pontszámokkal, valamint a tDCS és a kognitív kezeléssel kombinált hatásainak értékelésében CSBP-ben szenvedő betegek csoportjában.

Ennek a kettős-vak, randomizált klinikai vizsgálatnak az a célja, hogy felmérje, hogy a tDCS kognitív tréninggel kombinálva javíthatja-e a tüneteket azoknál a betegeknél, akiknél az akut COVID-19 fertőzés (PASC vagy hosszú távú szindróma) megszűnése után 1-6 hónappal kezdődő tartós kognitív hiányosságok jelentkeztek. covid) az ál (placebo) csoporthoz képest.

Ezen túlmenően a PASC-vel kapcsolatos szubjektív tünetek leírása; annak felmérése, hogy az RPL megváltozott-e a COVID utáni kognitív károsodásban szenvedő betegeknél, és hogy használható-e biomarkerként a kezelésre adott válaszhoz; annak felmérése, hogy a HRV megváltozott-e a COVID utáni kognitív károsodásban szenvedő betegeknél, és hogy használható-e biomarkerként a kezelésre adott válaszhoz; a PASC szindróma kognitív elváltozásainak hátterében álló neurális mechanizmusok értékelése; valamint a kognitív kezeléssel kombinált tDCS-kezelés után bekövetkező agyi változások értékelésére multimodális mágneses rezonancia képalkotás (MRI) segítségével.