Stimolazione cerebrale non invasiva per l'ADHD pediatrico

Le influenze esterne sui processi neuroplastici possono essere utilizzate per il miglioramento funzionale delle malattie, in particolare per migliorare le funzioni corticali. La possibilità di influenzare l'attività cerebrale e migliorare costantemente le prestazioni comportamentali attraverso l'intervento esterno ha affascinato a lungo i neuroscienziati. Una di queste tecniche, la stimolazione elettrica transcranica (tES), ha riscosso grande interesse perché ha un grande potenziale di utilizzo nella ricerca di base e nelle applicazioni cliniche. La stimolazione elettrica transcranica (tES) nella ricerca attuale include due tipi di stimolazione: la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) e la stimolazione transcranica casuale del rumore (tRNS). Le tecniche tES prevedono l'applicazione di corrente continua debole costante (es. 1-2 mA) al cervello tramite l'interfaccia pelle-elettrodo, creando un campo elettrico che modula l'attività neuronale. Questa modulazione dipende dalla polarità verso la depolarizzazione dopo la stimolazione anodica (eccitatoria) e verso l'iperpolarizzazione dopo la stimolazione catodica (inibitoria), portando a cambiamenti transitori nel potenziale di membrana a riposo. L'effetto cumulativo di una stimolazione più lunga si traduce in una facilitazione o inibizione dipendente dalla polarità della frequenza di attivazione neuronale spontanea ed è considerato neuromodulatore.

tDCS, provoca una modulazione sotto soglia dell'eccitabilità neuronale senza depolarizzare i potenziali d'azione5. Gli effetti post-stimolazione di tDCS dipendono dalla durata della stimolazione (che dura da alcuni minuti fino a ore) e possono essere trovati nelle aree sotto gli elettrodi e anche a distanza dai cambiamenti di rete.

Il meccanismo mediante il quale tRNS influenza l'attività cerebrale differisce da tDCS. La consegna di tRNS utilizza la stessa attrezzatura di tDCS. In tRNS, tuttavia, entrambi gli elettrodi possono essere utilizzati per stimolare in posizioni omologhe bilateralmente o in regioni diverse contemporaneamente. tRNS può essere utilizzato per stimolare una regione con una corrente che varia casualmente nel tempo. Tale stimolazione può indurre eccitabilità che dura fino a 60 minuti ogni 10 minuti di stimolazione1. Il tipo più vantaggioso di tRNS è ad alta frequenza (100-640Hz).

Questo è uno studio incrociato randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo nei bambini con ADHD. I partecipanti idonei saranno randomizzati nei seguenti 3 gruppi:

1. gruppo tDCS-placebo (sham) per ricevere tDCS o placebo corrispondente (sham( durante i 5 giorni successivi (una sessione al giorno). Dopo una pausa di una settimana, ci sarà un crossover tra il gruppo di controllo e il gruppo sham: coloro che hanno ricevuto tDCS nella prima settimana riceveranno sham, mentre quelli che hanno ricevuto sham nella prima settimana riceveranno tDCS nella terza settimana.
2. gruppo tRNS-sham, che riceverà lo stesso tipo di intervento con gli stessi intervalli di cui sopra ma con tRNS invece di tDCS.
3. gruppo tDCS-tRNS. Qui lo stesso intervento di cui sopra sarà fornito con gli stessi intervalli, ma il tDCS reale e il tRNS reale saranno forniti in modo controbilanciato. Ciò consentirebbe di confrontare il diverso trattamento in un disegno all'interno del soggetto, nonché di confrontare l'effetto di quelli per simulare la stimolazione nei primi due gruppi in un disegno tra soggetti.

La durata totale della partecipazione del soggetto sarà di 4 settimane. Lo studio è condotto nella clinica ADHD del Neuro-Cognitive Center, presso l'Hadassah-Hebrew University Medical Center.

tDCS: la stimolazione verrebbe applicata utilizzando elettrodi semi-asciutti da 5X5 cm. La corrente sarebbe di 0,75 mA, che si basava su precedenti modelli computazionali di tDCS nei bambini ed è stimata uguale a quella di 1-1,5 mA negli adulti. Questa decisione è stata presa dopo aver considerato i parametri che avrebbero influenzato la distribuzione e la densità della corrente nel sito di stimolazione, come cuoio capelluto più sottile, meno liquido cerebrospinale e dimensioni della testa più piccole della popolazione pediatrica. Un dosaggio simile utilizzando tDCS è stato ben tollerato dai bambini e non è stato associato a effetti avversi29. L'elettrodo anodico sarà posizionato sopra il dlPFC (F3 basato sul sistema International 10-20, mentre l'elettrodo catodico sarà posizionato sopra il sopraorbitario destro. tRNS: i bambini nel gruppo tRNS attivo riceveranno 0,75 mA di tRNS (100-640 Hz) alla corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (dlPFC) e al giro frontale inferiore destro (IFG) tramite elettrodi semi-asciutti da 5 cm x 5 cm, fissati sotto l'elettrodo designato posizioni (F3, F8) di un tES cap che seguiva il sistema internazionale 10-20 (InnoSphere Inc., Haifa). Sono stati scelti il ​​dlPFC sinistro e l'IFG destro, in base al loro contributo nel controllo esecutivo e nell'inibizione. tRNS verrà applicato per 20 minuti per sessione durante un allenamento cognitivo su iPad. Una durata simile è stata utilizzata anche in pediatria utilizzando tDCS29. Simile a un precedente studio tRNS nei bambini, e il razionale fornito per tDCS applicheremo 0,75 mA.

Sham: Per sham-tRNS useremo lo stesso montaggio del tRNS attivo. Per sham-tDCS useremo lo stesso montaggio di tDCS attivo. L'unica differenza tra tES attivo e fittizio sarebbe che nel caso del tES fittizio i 30 sec di aumento della corrente da 0 a 0,75 mA non sarebbero seguiti da 19 min di stimolazione a 0,75 mA come nel tES attivo, ma sarebbe immediatamente seguito da un periodo di decelerazione di 30 sec a 0 mA. Tale metodo ha dimostrato di fornire un'effettiva cecità della condizione di stimolazione poiché sia ​​il tES attivo che quello fittizio porterebbero a una leggera sensazione di prurito che scomparirebbe a causa dell'abitazione del cuoio capelluto. Nessun ulteriore stimolo sarebbe fornito nel gruppo fittizio durante la sessione quotidiana.

Lo studio includerà 60 ragazzi dai 7 ai 12 anni. I partecipanti saranno reclutati tra i bambini indirizzati alla clinica da pediatri, medici di medicina generale, insegnanti, psicologi o genitori.