Stimolazione transcranica a corrente continua ed effetti sull'elaborazione uditiva precoce nella schizofrenia

La neuroplasticità è la capacità del cervello di adattarsi e cambiare in risposta agli stimoli. Nella schizofrenia, le menomazioni neuroplastiche strutturali e sinaptiche contribuiscono potenzialmente ai primi deficit di elaborazione percettiva che a loro volta contribuiscono alla disfunzione cognitiva superiore a valle. L'ipotesi di ipofunzione del recettore N-metil-D-aspartato (NMDA-R) della schizofrenia spiega potenzialmente le menomazioni neuroplastiche sinaptiche poiché il recettore NMDA è un componente chiave della plasticità sinaptica. Una strategia di trattamento razionale implica il targeting dei sottostanti deficit di elaborazione neuroplastica e percettiva sinaptica. Cioè, la modulazione della capacità di plasticità sinaptica e la correzione dei deficit di elaborazione potrebbero quindi trasformarsi in una migliore elaborazione percettiva e infine portare a un migliore funzionamento cognitivo.

La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è una tecnica di neurostimolazione non invasiva che ha dimostrato di modulare la plasticità sinaptica. tDCS è promettente perché la tecnologia è a basso costo e il trattamento è ben tollerato e ha un buon profilo di sicurezza. Sia gli studi sull'uomo che quelli sugli animali hanno implicato un ruolo essenziale del recettore NMDA nei cambiamenti neuroplastici indotti dalla tDCS. Recenti studi sugli animali hanno dimostrato che la tDCS ha aumentato i livelli di un agonista NMDA-R e ha indotto cambiamenti neuroplastici.

È stato dimostrato che l'allenamento cognitivo induce cambiamenti neuroplastici sia sinaptici che strutturali nelle popolazioni di controllo e di pazienti psichiatrici. Questo approccio prende di mira sistemi neurali specifici con esercizi diretti che impiegano una combinazione di ripetizione, ricompensa e motivazione per indurre cambiamenti neuroplastici adattivi.

Mentre sia la tDCS che la formazione cognitiva possono indurre cambiamenti di plasticità sinaptica, ogni approccio ha punti di forza specifici che potrebbero convergere in modo cooperativo. tDCS modula l'attività NMDA-R e crea un ambiente che aumenta la probabilità che si verifichino cambiamenti sinaptici. Tuttavia, il tDCS da solo non ha alcun meccanismo intrinseco che guidi il cambiamento con specificità o direzionalità. Il training cognitivo si avvale di esercizi mirati e ripetuti, che conferiscono specificità e direzionalità ai cambiamenti sinaptici. Tuttavia, l'entità del cambiamento che si verifica è limitata dallo stato compromesso della neuroplasticità nella schizofrenia. Presumibilmente, l'utilizzo dell'allenamento cognitivo in un ambiente arricchito per la plasticità potrebbe portare a un cambiamento neuroplastico sinaptico potenziato e adattivo.

Saranno inclusi nello studio soggetti che hanno una malattia psichiatrica e possono essere cognitivi compromessi. Le persone con schizofrenia hanno comunemente disturbi cognitivi che influenzano l'attenzione, la memoria e il funzionamento esecutivo. Vi sono prove considerevoli che questi deficit sono collegati a menomazioni nel funzionamento sociale e lavorativo che sono caratteristiche del disturbo.

I deficit cognitivi e le menomazioni funzionali della malattia sono l'obiettivo di interesse nello studio e quindi questa popolazione di pazienti sarà l'obiettivo specifico per il reclutamento dei soggetti.

Obiettivi e Scopi

Lo scopo di questa proposta è determinare l'effetto dell'aggiunta di formazione cognitiva aggiuntiva alla tDCS nel migliorare l'elaborazione uditiva precoce nei pazienti affetti da schizofrenia.

Obiettivi specifici

1. Determinare se l'aggiunta di un esercizio di allenamento uditivo cognitivo contemporaneamente alla tDCS catodica offre un vantaggio nel migliorare l'elaborazione uditiva precoce rispetto alla sola tDCS nei pazienti con schizofrenia.
2. Determinare se l'aggiunta di tDCS catodica a un esercizio di allenamento uditivo cognitivo offre un vantaggio per migliorare l'elaborazione uditiva precoce rispetto al solo allenamento uditivo nei pazienti con schizofrenia.

Protocollo di studio

30 individui con schizofrenia saranno divisi casualmente in 3 gruppi.

Gruppo 1- Cathodal tDCS + esercizio di training uditivo

Gruppo 2- Cathodal tDCS + condizione di controllo

Gruppo 3- Sham tDCS + esercizio di training uditivo

I soggetti del Gruppo 1 e 2 riceveranno la stimolazione catodica mentre il Gruppo 3 riceverà la stimolazione Sham. La componente di allenamento per i gruppi 1 e 3 sarà un programma di allenamento uditivo attivo mentre il gruppo 2 si impegnerà in una condizione di controllo. Il giorno 1, i soggetti riceveranno una valutazione di Tone Matching Task (TMT) e Mismatch Negativity (MMN) di base seguita da 2 sessioni di tDCS. I soggetti riceveranno tDCS + allenamento per 20 minuti seguito da un periodo di riposo di 20 minuti, e quindi una seconda sessione di allenamento tDCS + di 20 minuti. I soggetti torneranno il giorno successivo (circa 21 ore dopo) dove saranno sottoposti a tDCS + allenamento, un riposo di 20 minuti e una sessione finale di allenamento tDCS +. La valutazione TMT e MMN post-stimolazione sarà condotta immediatamente dopo l'ultima sessione di allenamento tDCS +. Ciascuna di queste sessioni richiederà circa 3 ore per essere completata.