Stimolazione cerebrale individualizzata per migliorare la mobilità nella malattia di Alzheimer (ISTIM-AD)

Al di là del profondo impatto sulla memoria, la neuropatologia della malattia di Alzheimer (AD), anche nelle sue fasi iniziali, colpisce i lobi prefrontali portando a disfunzioni esecutive e disturbi della mobilità. È noto che le funzioni della corteccia prefrontale, compreso il controllo esecutivo, l'attenzione e la memoria di lavoro, diminuiscono con la progressione dell'AD. Negli anziani, una migliore prestazione nei compiti cognitivi esecutivi è associata a una maggiore attivazione della corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (dlPFC). Si ritiene che la ridotta attivazione all'interno del dlPFC svolga un ruolo nel declino del funzionamento sia esecutivo che fisico osservato nell'AD, contribuendo in modo significativo alla perdita di indipendenza funzionale. Nell'AD lieve, lo stato delle funzioni esecutive di un individuo è un predittore sensibile della capacità di stare in piedi e camminare in sicurezza, specialmente quando si eseguono compiti cognitivi aggiuntivi (ad esempio, il doppio compito). Pertanto, i ricercatori sostengono che facilitando l'eccitabilità del dlPFC sinistro, alcuni dei primi disturbi cognitivi e della mobilità dell'AD possono essere ridotti, portando infine a una maggiore indipendenza funzionale, a una maggiore attività fisica e a una migliore qualità della vita.

tDCS fornisce un mezzo non invasivo per facilitare l'eccitabilità della corteccia prefrontale e delle sue reti neurali collegate, e quindi è promettente come terapia per migliorare il controllo esecutivo della cognizione e della mobilità negli anziani con AD lieve. tDCS modula l'eccitabilità corticale facendo passare correnti di basso livello attraverso elettrodi posti sul cuoio capelluto sopra il dlPFC. Queste correnti inducono campi elettrici all'interno del cervello che a loro volta polarizzano le popolazioni neuronali e ne alterano la probabilità di attivazione. Il team di ricerca ha dimostrato negli anziani di età pari o superiore a 65 anni con disfunzione esecutiva e andatura lenta che 10 sessioni di 20 minuti di tDCS mirate alla dlPFC sinistra hanno migliorato il funzionamento cognitivo e fisico per almeno due settimane dopo l'intervento. Prove considerevoli, compresi i nostri studi preliminari, ora suggeriscono che gli interventi tDCS multisessione mirati al dlPFC possono indurre miglioramenti misurabili e significativi nei risultati cognitivi e/o di mobilità in adulti relativamente sani e in quelli con disfunzione esecutiva da lieve a moderata. Tuttavia, la dimensione e la durata dei benefici indotti dalla tDCS negli anziani con disfunzione esecutiva non sono state stabilite. Inoltre, fino ad oggi, la consegna di tDCS non ha tentato di tenere conto delle differenze interpersonali negli anziani, in particolare l'elevata varianza interindividuale nella pelle, nel cranio, nel cervello e nel liquido cerebrospinale e in che modo ciascuna di queste caratteristiche influisce sul flusso corrente. Tale personalizzazione è ora possibile con l'attuale modellazione del flusso proposta dagli investigatori.

L'obiettivo generale dello studio è quello di condurre uno studio pilota, randomizzato controllato da sham per determinare la fattibilità e gli effetti di un intervento tDCS personalizzato di 10 sessioni mirato al dlPFC sinistro sulla funzione cognitiva, doppia attività in piedi e camminata e altre metriche di mobilità in 24 anziani con AD lieve che vivono in alloggi di supporto. Gli investigatori includeranno un approccio di modellazione del flusso di corrente personalizzato utilizzando la risonanza magnetica strutturale di base per determinare il posizionamento dell'elettrodo tDCS e i parametri di stimolazione per ottimizzare il flusso di corrente al cervello di ciascun partecipante. I ricercatori non si aspettano che la tDCS rispetti i cambiamenti strutturali del cervello che derivano dall'AD, ma massimizzi invece la funzione dei rimanenti neuroni cerebrali intatti e delle reti frontali, migliorando così i risultati funzionali nelle persone che soffrono del processo neurodegenerativo.

I ricercatori ipotizzano che, negli anziani di età pari o superiore a 65 anni con AD lieve, un intervento tDCS personalizzato mirato al dlPFC sinistro, rispetto alla simulazione, mitigherà i costi del doppio compito per il controllo dell'andatura e della postura eretta e migliorerà il funzionamento esecutivo.