Stimolazione accelerata intermittente del burst Theta per modificare la funzione cognitiva e l'equilibrio nella demenza e nella perdita di memoria

Circa il 20-30% degli adulti canadesi di età superiore ai 65 anni sperimenta cadute ogni anno e questo tasso aumenta drasticamente per quelli di età superiore agli 85 anni [2]. Con l’invecchiamento della popolazione, il numero di cadute annuali segnalate è aumentato del 47% dal 2008 al 2020 [3]. Gli individui con deterioramento cognitivo presentano un rischio di cadute 8 volte maggiore rispetto a quelli senza [4]. L'equilibrio è un fattore di rischio chiave per le cadute [5-7] e vi sono prove che suggeriscono che il controllo dell'equilibrio sia un indicatore di declino cognitivo [8]. Ad esempio, la funzione cognitiva è significativamente correlata al controllo posturale [9] e all'oscillazione posturale [10]. Nella malattia di Parkinson, l'equilibrio è stato collegato a una maggiore disfunzione esecutiva e a una velocità di elaborazione più lenta [11].

La plasticità sinaptica indotta tramite tecniche neuromodulatorie può portare a miglioramenti nella funzione motoria e cognitiva. Una di queste tecniche è la stimolazione magnetica transcranica (TMS), una forma non invasiva di neuromodulazione. Per indurre la plasticità sinaptica, gli stimoli magnetici vengono erogati tramite TMS in schemi theta-burst. Ciò include la stimolazione theta burst continua (cTBS) che induce cambiamenti simili alla depressione a lungo termine (LTD) nell’eccitabilità neuronale e la stimolazione theta burst intermittente (iTBS) che induce cambiamenti simili al potenziamento a lungo termine (LTP) nell’eccitabilità neuronale [12]. La letteratura precedente suggerisce che iTBS può essere uno strumento efficace per modulare la cognizione e la funzione motoria.

Wu et al. (2022) hanno riscontrato un miglioramento nella funzione di memoria dei pazienti affetti da malattia di Alzheimer dopo un ciclo di 14 giorni di iTBS somministrato alla corteccia prefrontale dorsolaterale (DLPFC) [13]. Trung et al. (2019) hanno dimostrato che 3 giorni di iTBS somministrati al DLPFC hanno portato a miglioramenti cognitivi in ​​un campione di pazienti con malattia di Parkinson con deterioramento cognitivo lieve (MCI) [14]. Per quanto riguarda l'equilibrio, l'iTBS ha dimostrato di essere un intervento efficace per il recupero dell'equilibrio quando somministrato al cervelletto [16,17] o alla corteccia motoria primaria (M1) [16]. Miglioramenti nelle prestazioni dell’andatura sono stati osservati anche a seguito di altri modelli di stimolazione, inclusa la TMS ripetitiva (rTMS) nella popolazione post-ictus [18-20]. Questi miglioramenti nella cognizione e nell’equilibrio in seguito all’iTBS possono essere collegati a cambiamenti plastici nella struttura neuronale, come osservato nei modelli animali [21].

La stimolazione theta-burst intermittente accelerata (iTBS) comprende più sessioni di iTBS somministrate in un singolo giorno nel corso di diversi giorni, diminuendo di conseguenza la durata del regime di trattamento. aiTBS ha dimostrato di essere una forma tollerabile e sicura di stimolazione cerebrale non invasiva con rapida efficacia antidepressiva ed effetti anti-suicidi in pazienti con disturbo depressivo maggiore [22-27]. Studi precedenti hanno dimostrato che il paradigma aiTBS, che consisteva in iTBS somministrato 3 volte al giorno separate da intervalli di 15 minuti, nel corso di 14 giorni, ha portato ad un miglioramento della funzione di memoria negli individui con malattia di Alzheimer [13, 27].

Per questa domanda di studio abbiamo scelto due diversi siti di stimolazione. DLFPC è noto per il suo contributo all'apprendimento e alla memoria. Gli individui affetti da demenza in genere ricevono stimolazione rTMS sulla DLPFC per esplorare se la funzione cognitiva può essere migliorata (Wu et al., 2020). È stato visto che gli individui affetti da demenza soffrono di un numero maggiore di cadute, non è chiaro se la rTMS su DLPFC migliorerà le prestazioni di equilibrio e il rischio di cadute meglio della rTMS erogata su M1, un tipico sito di stimolazione per gli studi relativi all'equilibrio. iTBS ha dimostrato di essere un intervento efficace per il recupero dell'equilibrio quando somministrato alla corteccia motoria primaria (M1) (Liao et al., 2024). Miglioramenti nelle prestazioni dell’andatura sono stati osservati anche a seguito di altri modelli di stimolazione, inclusa la TMS ripetitiva (rTMS) nella popolazione post-ictus quando somministrata a M1 (Wang et al., 2012; Wang et al., 2019; Rastgoo et al., 2016 ). Questi miglioramenti nella cognizione e nell'equilibrio dopo l'iTBS possono essere collegati a cambiamenti plastici nella struttura neuronale, come osservato nei modelli animali (Tsang et al., 2021).

Qui poniamo la domanda dello studio se la rTMS somministrata a M1 porterà a un maggiore miglioramento dell'equilibrio rispetto alla rTMS somministrata a DLPFC. Determinare questa risposta consentirà un maggiore successo nel perfezionamento del target TMS. Dato il profondo peso che la medicina geriatrica ha sul sistema sanitario canadese, comprendere il legame tra equilibrio e cognizione può avere un impatto significativo sull’approccio alla gestione di questa popolazione