Gli effetti della stimolazione cerebrale non invasiva sul funzionamento fisico e mentale negli anziani (BrainSTIM)

L'invecchiamento biologico, soprattutto se associato a fattori di rischio cardiovascolare, porta a una disfunzione endoteliale cronica all'interno dei microvasi cerebrali che compromette la capacità del cervello di soddisfare le richieste metaboliche che gli vengono poste dalla vita quotidiana. Questa discrepanza cronica tra l'afflusso di sangue e la domanda metabolica spesso porta alla malattia microvascolare cerebrale (CMD), o all'accumulo di danno ischemico all'interno di una rete di regioni frontali e sottocorticali. CMD è riconosciuto come iperintensità della sostanza bianca sulle scansioni MRI e si manifesta clinicamente come compromissione della mobilità, disfunzione esecutiva e depressione affettiva. Poiché l'11-17% delle persone anziane presenta questa costellazione di sintomi e ciascuno di questi sintomi è collegato in modo indipendente all'aumento della morbilità e della mortalità, la CMD è un problema sanitario critico ma poco studiato con costi personali ed economici in rapida crescita.

Attualmente non esiste una cura per la CMD e gli studi mirati al miglioramento farmacologico della vasodilatazione sistemica non selettiva non riportano alcun valore terapeutico (Sorrond & Lipsitz, 2011). Il nostro team, tuttavia, ha dimostrato che la gravità dei sintomi clinici sofferti da quelli con CMD dipende in modo critico dalla capacità residua del cervello di attivare le reti corticali appropriate quando la richiesta metabolica è aumentata dall'esecuzione di vari compiti cognitivo-motori (Purkayastha et al. ., 2014; Sorond et al., 2010; Sorond et al., 2011). Pertanto, i ricercatori prevedono che il miglioramento della capacità di attivare le reti corticali appropriate in risposta all'aumento della domanda metabolica migliorerebbe i sintomi e migliorerebbe la qualità della vita dei pazienti con CMD.

La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) consente la modulazione non invasiva, selettiva e sostenuta dell'attivazione corticale. tDCS funziona inviando correnti di basso livello tra due o più elettrodi del cuoio capelluto, che alterano la polarità cerebrale e quindi la perfusione e l'eccitabilità corticale. Una sessione di 20 minuti di tDCS mirata alla corteccia prefrontale sinistra aumenta in modo acuto l'attivazione corticale durante le prestazioni sia cognitive che motorie negli adulti sani. I ricercatori hanno dimostrato che questa stessa stimolazione migliora la mobilità e le prestazioni cognitive negli anziani che vivono in comunità. Inoltre, sessioni ripetute di tDCS per un periodo di un mese riducono i sintomi della depressione e possono migliorare la funzione esecutiva in individui sani. Questa evidenza preliminare suggerisce che la tDCS può essere un intervento efficace per la CMD; tuttavia, l'impatto della tDCS su questa malattia non è stato studiato.

Gli investigatori dello studio mirano infine a indagare sull'efficacia terapeutica della tDCS nei pazienti con CMD conducendo un percorso in doppio cieco, prova di principio, controllo fittizio insieme a ampie valutazioni funzionali e neurofisiologiche. Al fine di finalizzare la progettazione e pianificare l'implementazione di questo studio definitivo, gli investigatori mirano attualmente a:

1. Condurre uno studio pilota per stabilire la fattibilità dell'implementazione di tDCS in grandi popolazioni di individui con CMD e per ottenere prove preliminari per un effetto causale dell'intervento sulla mobilità, sulla funzione esecutiva e sui sintomi depressivi in ​​questa popolazione.
2. All'interno dello studio pilota, indagare gli effetti dell'intervento tDCS sull'attivazione corticale in risposta a compiti cognitivo-motori.

Questo studio fornirà la prima prova di principio nel suo genere sul fatto che la tDCS fornisca un sollievo sintomatico significativo ai pazienti con CMD. Inoltre, informerà uno studio controllato randomizzato (RCT) più definitivo e su larga scala fornendo informazioni su reclutamento e ritenzione, conformità, stime della dimensione dell'effetto e basi neurofisiologiche dei miglioramenti funzionali attesi. In caso di successo, le conoscenze acquisite dovrebbero anche stimolare l'indagine sulla tDCS come trattamento per molte altre malattie, dalla demenza al diabete, che hanno un impatto negativo sulla capacità del cervello di attivare reti corticali appropriate.