Terapia domiciliare del sonno per anziani con MCI

Lo scopo della presente ricerca è valutare la capacità della stimolazione elettrica transcranica non invasiva (TES) durante il sonno ad onde lente (SWS) di migliorare questa fase del sonno per le persone con decadimento cognitivo lieve (MCI). Uno studio precedente dei ricercatori ha dimostrato, in uno studio pilota, che il TES può aumentare in modo acuto (cioè immediatamente dopo il TES) la durata del SWS nelle persone sane. Nella presente proposta, i ricercatori mirano a replicare ed estendere i risultati pilota negli anziani con MCI. È stato dimostrato che il declino della durata del SWS con l'invecchiamento è associato alla compromissione della memoria negli anziani, che crea anche il rischio di malattia di Alzheimer (AD). Contemporaneamente alla conduzione del TES per migliorare il sonno SWS negli anziani con MCI, i ricercatori mirano anche a esplorare i cambiamenti nei biomarcatori associati all'AD, inclusi Aβ40 e Aβ42.

Gli investigatori propongono di condurre uno studio del sonno utilizzando il dispositivo Sleep WISP della società Brain Electrophysiology Laboratory (BEL) (descritto in dettaglio di seguito). Il dispositivo Sleep WISP è costituito da tre componenti: 1) amplificatore EEG a 16 canali con capacità di stimolazione elettrica transcranica (TES), 2) un archetto EEG a 16 canali e 3) un piccolo computer portatile.

A tutti i partecipanti verrà fornito un dispositivo Sleep WISP. La partecipazione allo studio richiede che i partecipanti utilizzino Sleep WISP quando dormono. Mentre i partecipanti dormono, il loro EEG del sonno verrà misurato e valutato automaticamente dal computer per determinare la fase del sonno. Quando viene rilevato SWS, la corrente di basso livello (0,5-1 mA in totale) verrà applicata attraverso elettrodi preimpostati (quattro sulla fronte e quattro alla base della nuca). Questi elettrodi sono stati utilizzati nel nostro studio pilota, dimostrando che la corrente applicata attraverso questi elettrodi durante SWS è in grado di aumentare la durata totale del sonno SWS.

Per valutare l'efficacia del sistema, BEL utilizzerà un piccolo campione pilota esplorativo di 10 dipendenti e membri del personale per eseguire i test a Eugene, Oregon. Dopo i 10 soggetti pilota presso BEL con dipendenti e personale e prima dello studio principale, il protocollo e il sistema saranno testati con adulti più anziani in ciascuna area della Wake Forest (Winston-Salem, North Carolina) e nell'area circostante di Portland-Eugene ( Oregon) come studi secondari pilota per il feedback sull'usabilità del dispositivo con gli anziani. Questi soggetti pilota prenderanno parte solo alla parte acuta dello studio del sonno dei genitori, dove la prima notte è l'acclimatazione (senza TES), la seconda notte è TES o sham, e poi una settimana dopo, ottengono TES o sham, per un totale di tre notti per gli studi pilota. Questo studio pilota non include il test di memoria PAVL.

Lo studio principale è uno studio di sei settimane ed è diviso in due fasi.

La fase I prevede fino a nove sessioni di sonno. La prima sessione è una sessione di riferimento/acclimatazione. Nella prima sessione, i partecipanti utilizzeranno il dispositivo Sleep WISP per registrare passivamente l'EEG del sonno (senza TES) come riferimento. La seconda sessione viene eseguita la notte successiva alla sessione di riferimento con condizioni sperimentali randomizzate (sessione placebo o TES attivo). I partecipanti saranno accecati per quale condizione ricevono. La sessione finale avverrà una settimana dopo la seconda sessione per ricevere la condizione sperimentale opposta alla seconda sessione. Nella settimana tra la seconda e l'ultima sessione, ai partecipanti verrà chiesto di indossare il dispositivo durante la notte per registrare il proprio EEG. Durante questo periodo, non ci sarà alcuna stimolazione TES.

La Fase II dello studio inizia la notte dopo la sessione finale della Fase I. Per partecipare alla Fase II, tutti i partecipanti devono completare con successo la Fase I. Nella Fase II, tutte le sessioni sono sessioni attive (TES). Ai partecipanti verrà chiesto di utilizzare Sleep WISP ogni notte per un massimo di quattro settimane, a partire dal giorno 10. Nella Fase II, a differenza della Fase I, ai partecipanti è consentito (ma incoraggiato a non farlo) di perdere notti di sonno utilizzando Sleep WISP. Ai partecipanti verrà inoltre chiesto di indossare un orologio attigrafico che misuri i parametri del sonno in base al movimento ogni notte nella Fase II. Un flebotomo esperto raccoglierà il campione di sangue dai partecipanti la mattina del giorno 10 e alla fine di ogni settimana nella Fase II per un totale di cinque prelievi di sangue. I campioni saranno trattati con un anticoagulante, plasma isolato e conservato a -80°C fino al rilevamento di Aβ.

In entrambe le fasi I e II, prima di dormire, ai partecipanti verrà presentato un compito di apprendimento verbale associato associato (PAVL). Ai partecipanti sarà richiesto di imparare l'elenco di parole, secondo un criterio di prestazione pre-specificato. Dopo essersi svegliati al mattino, i partecipanti saranno testati con lo stesso elenco, per valutare la ritenzione dei materiali precedentemente appresi.

Nel nostro precedente studio TES sul potenziamento di SWS, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che SWS può essere potenziato immediatamente (a breve termine/acuto) dopo il TES. Lo studio è stato condotto nel laboratorio del sonno BEL. La fase I del nuovo studio proposto estenderà i risultati dello studio pilota precedente utilizzando il dispositivo Sleep WISP come partecipanti con sonno MCI a casa, che ci consentirà di supportare il monitoraggio domiciliare e il trattamento acuto del sonno disturbato per gli adulti con MCI. La fase II valuterà se la modulazione di SWS su più notti produrrà un miglioramento cumulativo di SWS negli adulti con MCI. In entrambe le fasi di studio, i ricercatori valuteranno anche le conseguenze cognitive, in particolare la memoria dichiarativa, del potenziamento della SWS.

Obiettivo 1: la fase I mira a replicare il nostro studio precedente (potenziamento acuto/a breve termine della SWS) negli anziani con MCI con il dispositivo WISP del sonno.

Obiettivo 2: la fase II mira a valutare la capacità di TES di migliorare cumulativamente SWS su più sessioni negli anziani con MCI rispetto al controllo sano.

Obiettivo 3: valutare la qualità SWS su un compito di memoria dichiarativa negli anziani con MCI.