A fotonbiomoduláció hatása az agyi kapcsolódásra és a kognitív funkcióra kognitív zavar esetén (PBM-CogConnect)

Az amnesztiás enyhe kognitív zavar (aMCI) korai nagy léptékű agyi hálózati zavarokkal jár, beleértve az alapértelmezett módú hálózatot (DMN), amely gyakran nem hatékony vagy rendellenesen magas kapcsolódást mutat az Alzheimer-kór kockázatának növekedésével küzdő egyéneknél. Az emberi vizsgálatok, amelyek a transzkraniális fotobiomoduláció (t-PBM) hatását vizsgálják a DMN kapcsolódásra és a kognitív teljesítményre aMCI-ben, továbbra is korlátozottak, és kevés kontrollált vizsgálat értékelte a Csoport × Idő interakció hatásait. Ez a tanulmány azért készült, hogy kitöltse ezt a hiányt, értékelvén, hogy a t-PBM mérhető változásokat hoz-e a nyugalmi állapotú funkcionális kapcsolódásban és kognitív eredményekben, ha kognitív rehabilitációval kombinálják.

A vizsgálat randomizált, placebo-kontrollált, előteszt-utóteszt tervezést alkalmaz. Az aMCI-vel rendelkező résztvevőket véletlenszerűen osztották be, hogy vagy aktív t-PBM-t kapjanak kognitív rehabilitációs programmal párosítva, vagy placebo t-PBM-t ugyanazzal a kognitív rehabilitációval. Az intervenciót nyolc alkalommal végezték. Kognitív értékeléseket és nyugalmi állapotú fMRI felvételeket végeztek az első alkalom előtt és az utolsó alkalom után, hogy értékeljék a kognitív teljesítmény és a DMN kapcsolódás változásait. A kísérleti modell lehetővé teszi a kezeléssel összefüggő idegi változások közvetlen értékelését, miközben figyelembe veszi a természetes változatosságot és gyakorlati hatásokat.

A zavaró tényezők minimalizálása érdekében a táplálkozási stabilitást nyomon követték. Minden résztvevő teljesített egy dietetikai látogatást a kiindulási állapotban és a követésben, hogy dokumentálja az étkezési szokásokat és csökkentse a táplálkozás-összefüggő változások hatását a kognitív vagy képalkotási eredményekre. Ezenkívül perifériás vénás vér mintákat gyűjtöttek a kiindulási állapotban genetikai elemzés céljából. A genotipizálás az APOE allélokat (rs429358, rs7412) és a COMT Val158Met (rs4680) polimorfizmust célozta meg. A DNS kivonás szilika membrán alapú protokollokat követett, és az allélos megkülönböztetés TaqMan alapú valós idejű PCR-vel történt. A minőségbiztosítás magában foglalta vakolt laboratóriumi feldolgozást, véletlenszerű duplikátumokat, hívási arány küszöbértékeket (>95%) és Hardy-Weinberg egyensúlyi kritériumokat. Ezeket a genetikai adatokat beépítették a feltáró modellekbe, hogy megvizsgálják, hogy a genotípus módosította-e a kiindulási agyi kapcsolódást vagy a választ az intervencióra.

A neuroképalkotást egy GE SIGNA Hero 3.0 Tesla MRI rendszerrel végezték. Magas felbontású T1-súlyozott szerkezeti képeket axiális MPRAGE szekvenciával vettek fel (TR = 2745 ms, TE = 3.01 ms, TI = 1020 ms, flip szög = 8°, 1 mm szelet vastagság, voxel méret 0.44 × 0.44 × 1 mm, 225 szelet). A nyugalmi állapotú funkcionális MRI adatokat axiális multiband echo-planáris képalkotó szekvenciával gyűjtötték (TR = 2000 ms, TE = 22 ms, flip szög = 20°, voxel méret 3.125 × 3.125 × 3 mm, 45 szelet, mátrix 64 × 64, 200 térfogat; körülbelül 6 perc 40 másodperc). A résztvevőket arra utasították, hogy mozdulatlanul maradjanak, csukott szemmel, és kerüljék a koncentrált mentális tevékenységet a felvétel alatt. Ezek az adatok lehetővé teszik a DMN funkcionális kapcsolódás megbízható becslését az intervenció előtt és után.

A tanulmány integrálja a kognitív rehabilitációs eredményeket, funkcionális neuroképalkotást, táplálkozási monitorozást és genetikai profilozást, hogy feltárja a t-PBM neurobiológiai és viselkedési hatásait aMCI-ben. A hálózati szintű változások és a kezelési válasz potenciális egyéni különbségeinek értékelésével a vizsgálat célja, hogy javítsa annak megértését, hogy a t-PBM szolgálhat-e hálózat-célzott kiegészítő intervencióként a korai kognitív zavarral rendelkező egyéneknél.