Mirare a reti specifiche della lingua e di controllo esecutivo con stimolazione a corrente continua transcranica nella variante logopenica PPA

I deficit del linguaggio sono una caratteristica comune dei disturbi neurodegenerativi e sono il deficit primario nell'afasia progressiva primaria (PPA), una sindrome che rappresenta circa i 2/3 delle varianti della demenza lobare fronto-temporale (FTLD) e almeno una malattia di Alzheimer (AD) variante. I deficit linguistici compromettono drasticamente la comunicazione e la qualità della vita sia per i pazienti che per gli operatori sanitari. La PPA di solito ha un esordio precoce (50-65 anni di età), influenzando negativamente il lavoro e la vita familiare. Non ci sono agenti farmacologici modificanti la malattia per la PPA e l'unico trattamento disponibile è costituito da alcune sessioni di logopedia compensatoria. Nel primo ciclo di questo premio i ricercatori si sono chiesti se gli effetti della terapia del linguaggio potessero essere aumentati dalla stimolazione elettrica. I ricercatori hanno condotto il più grande studio clinico randomizzato, in doppio cieco, controllato da sham, crossover fino ad oggi per determinare gli effetti della stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) nella PPA. I ricercatori hanno scoperto che la tDCS sul giro frontale inferiore sinistro (L_IFG), uno dei principali hub linguistici nel cervello, aumenta significativamente gli effetti di un intervento scritto di denominazione e ortografia. Tuttavia, i ricercatori hanno riscontrato una grande eterogeneità negli effetti della tDCS. Sorprendentemente, i pazienti con i maggiori effetti tDCS nel compito terapeutico e i maggiori effetti di generalizzazione ad altri compiti erano il gruppo variante non fluente (nfvPPA), con un epicentro di atrofia nel L_IFG. Anche se i ricercatori hanno dimostrato che coloro che hanno migliorato maggiormente la denominazione, dopo la stimolazione dell'L_IFG dei soggetti, erano quelli che presentavano atrofia in quel punto, rimane una domanda chiave. Qual è la spiegazione: (1) la grande plasticità dell'L_IFG (come recentemente mostrato nell'afasia post-ictus) o (2) un principio generale di neuromodulazione, cioè la stimolazione è più efficace sulle aree atrofizzate e compromesse. Quest'ultima ipotesi è rafforzata dall'assenza di correlazione tra atrofia e connettività funzionale (FC), che ha dimostrato di essere uno dei meccanismi degli effetti della tDCS, l'altro essendo i cambiamenti nel neurotrasmettitore inibitorio acido gamma-aminobutirrico (GABA).

Pertanto, per rispondere alla domanda di cui sopra, i ricercatori stimoleranno un'altra importante area di atrofia nella PPA, la corteccia parietale. La corteccia parietale anteriore inferiore, e in particolare il giro sopramarginale sinistro (L_SMG), è specializzata nell'elaborazione fonologica, vale a dire la memoria fonologica verbale a breve termine (vSTM), ovvero la capacità di memorizzare temporaneamente informazioni fonologiche (e grafemiche) in ordine. Il dominio di vSTM influenza molti compiti linguistici (ripetizione, denominazione, sintassi), il che lo rende un obiettivo di trattamento ideale e L_SMG un obiettivo di stimolazione ideale, poiché la generalizzazione degli effetti tDCS ad altri compiti linguistici è guidata dalla funzione (calcolo) del zona stimolata. La ricerca proposta capitalizza la vasta esperienza dei ricercatori con tDCS in PPA (18 articoli pubblicati e 7 in fase di revisione del precedente studio clinico) e affronterà sperimentalmente la questione fondamentale se la stimolazione sulla corteccia atrofizzata e compromessa sia più efficace. Testando un principio fondamentale della neuromodulazione in un devastante disturbo neurodegenerativo, i ricercatori faranno avanzare significativamente il campo della neuroriabilitazione nelle demenze ad esordio precoce.

Obiettivo 1: Determinare se il trattamento vSTM ("RAM", per "Repeat After Me") combinato con tDCS ad alta definizione (HD) rispetto a L_SMG sarà più efficace per i pazienti con l'epicentro locale dell'atrofia rispetto ai pazienti con atrofia.

Obiettivo 2: Comprendere il meccanismo della tDCS misurando i cambiamenti indotti dalla tDCS nella rete FC e GABA sulla L_SMG. Gli investigatori eseguiranno la risonanza magnetica funzionale allo stato di riposo (rsfMRI), (MPRAGE), l'imaging pesato in diffusione (DWI), l'imaging della perfusione (pCASL) e la spettroscopia di risonanza magnetica (MRS), prima, dopo e 3 mesi dopo -intervento.

Obiettivo 3: Identificare le caratteristiche neurali, cognitive, fisiologiche, cliniche e demografiche (biomarcatori) che predicono effetti sham, tDCS e tDCS vs. sham su vSTM e attività linguistiche correlate in PPA. Gli investigatori valuteranno le funzioni neurali (connettività funzionale e strutturale, volume corticale, neuropeptidi e perfusione), cognitive (memoria, attenzione, esecuzione) e del linguaggio, caratteristiche cliniche (gravità) e demografiche (età, sesso) e gli investigatori lo faranno analizzare gli effetti su vSTM e altri esiti linguistici/cognitivi immediatamente dopo l'intervento e dopo 3 mesi dall'intervento.