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Efficacy and Mechanisms of Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) - Effects on Working Memory in Schizophrenia

27 aprile 2021 aggiornato da: Christian Plewnia, MD, University Hospital Tuebingen

Impairments of cognition are a core, severely disabling feature of schizophrenia leading to poor long-term outcome with no established treatment available.

Particularly impaired executive functions (e.g working memory) are frequently observed and are consistently associated with reduced activation of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC). Deficits in those functions have been shown to be closely related to negative symptoms, thought disorder, and functional outcome in schizophrenia leading to the notion that frontal lobe dysfunction is crucially important in schizophrenic psychopathology.

Noninvasive brain stimulation like tDCS can enhance executive functions like working memory in healthy subjects as well as in patients. To identify the optimal parameters for this intervention in patients with schizophrenia, the investigators first test the effects of different polarities (anodal, cathodal), stimulation intensities (1mA, 2mA) and laterality (left, right) on working-memory performance (nback task) in a sham-controlled cross-over design (n=128). To elucidate mechanisms of action, oscillatory brain activity will be registered with electroencephalography (EEG).

These experiments will provide reliable data for an evidence-based development of new clinical interventions to improve treatment of cognitive deficits in patients with schizophrenia and thus enhance schizophrenia prevention and recovery.

Panoramica dello studio

Stato

Reclutamento

Condizioni

Intervento / Trattamento

Descrizione dettagliata

  1. Working hypothesis:

    In patients with subacute schizophrenia, transcranial direct current stimulation (tDCS) to the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) exerts lasting beneficial effects on working-memory performance.

  2. Research question(s):

    In patients with remitted early phase schizophrenia, this research project aims at providing evidence for:

    i) immediate improvement of working-memory performance by application of tDCS to the dlPFC in patients with schizophrenia; ii) determination of the optimal stimulation polarity, dosage and localization; iii) neurophysiological mechanisms (modulation in oscillatory activity and functional connectivity) and predictors of tDCS effects; iv) modulating effect of gender on the malleability of executive functions with tDCS.

  3. Previous work of the investigators:

    The investigators have provided proof-of principle evidence for persisting improvement of cognitive planning by a polarity-specific learning-stage dependent coupling of training and stimulation. The investigators have demonstrated that working memory and deficient cognitive control can be enhanced with anodal tDCS in depression and that the effects of tDCS are modulated by genetic polymorphisms. The investigators were the first to show impaired cortical plasticity following tDCS in schizophrenia patients at different disease states. Finally, the investigators have just successfully finished the world-wide largest clinical trial investigating the efficacy of non-invasive brain stimulation (rTMS) on negative symptoms in schizophrenia (DFG 241/10-1, Falkai, Hasan).

  4. Aims and work plan:

To examine the potential of tDCS for the improvement of working memory with remitted schizophrenia the investigators are following this work plan:

I) Immediate effects on performance:

Assessment of efficacy of tDCS polarity (anodal, cathodal), dosage (1mA, 2mA) and laterality (left and right dlPFC) on working memory (adaptive n-back(6)) in patients (n=2x2x2x16=128). In a two-session cross-over design, stimulation (tDCS and sham) will be applied to the dlPFC (left or right) for 20min (during task performance).

Tipo di studio

Interventistico

Iscrizione (Anticipato)

128

Fase

  • Non applicabile

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Contatto studio

Luoghi di studio

  • Germania
      • Muenchen, Germania
        • Reclutamento
        • LMU Muenchen, Department of Psychiatry and Psychotherapy
        • Contatto:
          • Alkomiet Hasan, MD
      • Tuebingen, Germania, 72076
        • Reclutamento
        • University Hospital Tuebigen, Department of Psychiatry and Psychotherapy
        • Contatto:

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

Da 18 anni a 60 anni (Adulto)

Accetta volontari sani

No

Sessi ammissibili allo studio

Tutto

Descrizione

Inclusion Criteria:

  • diagnosed schizophrenia (DSM-V)
  • age (18 - 60 years)
  • right handedness
  • stable medication during 1 week of treatment and 1 week before

Exclusion Criteria:

  • history of seizures
  • metal device throughout the body
  • pregnancy
  • use of anticonvulsive medication
  • use of benzodiazepines more than 1 mg of Lorazepam equivalent
  • current substance abuse (nicotine excluded)

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Scopo principale: Scienza basilare
  • Assegnazione: Randomizzato
  • Modello interventistico: Assegnazione incrociata
  • Mascheramento: Doppio

Armi e interventi

Gruppo di partecipanti / Arm
Intervento / Trattamento
Comparatore attivo: Transcranial direct current stimulation
tDCS with varying intensity, location and polarity
Procedura: Transcranial direct current stimulation
Altri nomi:
  • tDCS
Comparatore placebo: Sham stimulation
Double blind sham stimulation with sham mode of neuroConn device
Procedura: Transcranial direct current stimulation
Altri nomi:
  • tDCS

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Change of dprime
Lasso di tempo: Assessment during stimulation in a n-back task at three specific timepoints during one week
dprime provides the separation between the means of the signal and the noise distributions, compared against the standard deviation of the signal plus noise distributions
Assessment during stimulation in a n-back task at three specific timepoints during one week

Misure di risultato secondarie

Misura del risultato
Lasso di tempo
Change of reaction time in n-back task
Lasso di tempo: Assessment during stimulation in a n-back task at three specific timepoints during one week
Assessment during stimulation in a n-back task at three specific timepoints during one week

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Sponsor

University Hospital Tuebingen

Collaboratori

University Hospital Munich

Investigatori

  • Investigatore principale: Christian Plewnia, Prof., MD, University Hospital Tuebingen, Department of Psychiatry and Psychotherapy

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio

1 ottobre 2015

Completamento primario (Anticipato)

1 agosto 2022

Completamento dello studio (Anticipato)

1 ottobre 2022

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

20 giugno 2016

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

30 giugno 2016

Primo Inserito (Stima)

6 luglio 2016

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

28 aprile 2021

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

27 aprile 2021

Ultimo verificato

1 aprile 2021

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Termini MeSH pertinenti aggiuntivi

Altri numeri di identificazione dello studio

  • 01EE1407H

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

Indeciso

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

prodotto fabbricato ed esportato dagli Stati Uniti

No

Queste informazioni sono state recuperate direttamente dal sito web clinicaltrials.gov senza alcuna modifica. In caso di richieste di modifica, rimozione o aggiornamento dei dettagli dello studio, contattare register@clinicaltrials.gov. Non appena verrà implementata una modifica su clinicaltrials.gov, questa verrà aggiornata automaticamente anche sul nostro sito web .

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