アルコール使用障害における臨床的介入
アルコール使用障害における臨床的介入のためのニューロイメージングと非侵襲的脳刺激の組み合わせ
調査の概要
詳細な説明
アルコール依存症の再発性は、治療の成功に対する大きな障害です。 治療を開始した患者の約 60% が 1 年以内に再発します。 治療結果を改善するために、再発脆弱性の根底にある脳のバイオマーカーを標的とする新しい介入は、この重大な公衆衛生上の問題を軽減する上で大きな期待を寄せています。 安静時の機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) を使用して、研究者は長期の禁欲をサポートする脳のバイオマーカーを特定しました。 横断的および縦断的な調査結果は、特に側坐核 (NAcc) と背外側前頭前皮質 (DLPFC) の間の高機能結合 (FC) が禁欲をサポートする潜在的な脳バイオマーカーであるという証拠を提供します。 長期のアルコール依存症者 (7 年間の禁酒) は、対照と比較して、NAcc と DLPFC の間の安静時 FC が高くなります。 短期間禁酒したアルコール依存症者 (11 週間の禁酒) の FC は中程度です (長期禁酒者よりも低く、対照よりも高い)。 さらに、11 週間の禁酒での NAcc と DLPFC の間の FC の低下は、その後の再発の予測因子となる可能性があります (74% の精度)。 さらに、物質使用障害のある個人の5週間および13週間の禁酒でのNAccの安静時FCを調べるパイロット縦断的FC研究で、研究者らは、NAccとDLPFCの間のFCがその後の再発者で5週間から13週間の禁酒に減少したことを発見しました。その後の棄権者で増加しました。 上記に基づいて、研究者は、長期の禁酒は、報酬よりも適切な実行機能を仲介する代償メカニズム(PFC-NAcc FCによって仲介される)によってサポートされていると考えています。 これらの調査結果は、この脳のバイオマーカーを調節して、患者の禁酒を維持する能力を高めることができるかどうかを調査する説得力のあるケースを提供します。 DLPFC と NAcc の間で FC を増やすために使用できる方法を調査する必要があります。
不適応な行動を変える能力である認知の柔軟性は、NAcc への DLPFC 入力に依存します。 DLPFC は、目標指向の行動を導くグルタミン酸作動性予測を通じて、報酬表現を NAcc に送信します。 必要なときに DLPFC が活性化されない場合、物質使用障害でよく見られることですが、NAcc コアの標的ニューロンは、適切な結果を選択するために必要な重要な情報を受け取らず、後天的な不適応反応パターンが持続します (例: 薬の消費)。 DLPFC と NAcc の間のより高い FC は、被験者が認知の柔軟性を必要とする課題である反転学習課題を実行している間に DLPFC を刺激することによって達成される可能性があります。
経頭蓋直流電流刺激 (tDCS) は、脳の接続を調節できる非侵襲的な脳刺激技術です。 DLPFC 刺激は、NAcc への入力を増加させて、目標指向の行動の適切な選択を促進する可能性があり、物質使用障害のある個人の渇望も減少させる可能性があります。
遺伝学と治療反応:治療反応のばらつきの原因は、ベースラインの遺伝子プロファイルの参加者間の違い、または治療過程におけるエピジェネティックな変化に起因する可能性があります。 遺伝子 BDNF で実証されているように、特に神経可塑性に重要な遺伝子における遺伝子多型も、tDCS の影響の根底にある神経可塑性変化を媒介する可能性があります。 研究の主要なテナントに対するこれらの遺伝的影響(すなわち、アルコール使用障害における治療反応およびtDCSの心理的影響)に照らして、研究者は参加者から遺伝子サンプルを収集し、遺伝的または後成的変異が認知トレーニングおよびtDCSへの反応に影響を与える可能性があるかどうかを判断します介入。 二次的な目的として、参加者は、遺伝子サンプリング手順にオプトインするかオプトアウトするかを同意書で選択できます。
二重盲式無作為化デザインでは、宿泊施設プラス プログラムから募集されたアルコール使用障害 (AUD) の最大 100 人の禁酒 (2 週間の禁酒) 個人が、(i) 経頭蓋直接PFC または (ii) 偽 tDCS への電流刺激 (tDCS)。 すべての被験者は、tDCS 介入 (アクティブまたは偽) 中に反転学習タスクを実行して、認知の柔軟性を仲介する NAcc-PFC 脳回路の関与を開始します。 休息 fMRI と渇望対策は、tDCS セッションの最初と最後の日の前に収集されます。 毎月のフォローアップインタビューは、調査完了後6か月間実施され、再発状態を照会します。 従属変数は、(i) 2 週間から 3 週間の禁欲の間の NAcc-PFC FC の変化、(ii) 2 週間から 3 週間の禁欲の間の渇望スコアの変化、および (iii) 研究参加後 8 か月以内の再発状態です。 目的 1: NAcc-PFC FC を調節できるかどうかを調査するために、研究者は、アクティブ tDCS グループと偽 tDCS グループの間で NAcc-PFC FC の変化の大きさと耐久性を比較します。 目的 2: PFC 刺激が臨床転帰に関連する行動に短期的な影響を与えるかどうかを判断するために、研究者は、アクティブ tDCS と偽 tDCS の間で渇望スコアの変化 (2 週間と 3 週間の禁酒の間の渇望スコアの差) を比較します。グループ。 目的 3: ニューロモジュレーション介入と長期的な臨床転帰を関連付けるために、治験責任医師は治療終了後 8 か月以内に渇望と再発の状態を記録します。 研究者は、2~3 週間の禁欲期間とその後の (i) 毎月の渇望スコアおよび (ii) 再発状態の間の NAcc-PFC FC の変化との関係を調べます。 目的 4: 遺伝子バリアント、エピジェネティックな変化、および治療結果 (例: 耐久性、機能的な接続性)。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Minnesota
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Minneapolis、Minnesota、アメリカ、55414
- University of Minnesota
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- アルコール使用障害 (AUD) の DSM-V 基準を満たす最大 75 人の禁酒者 (18 ~ 65 歳、2 週間の禁酒) が、ミネソタ大学医療センターの一部である宿泊プラス プログラムから募集されます。
- この 28 日間のプログラムは、アルコール依存症を治療するための監視された環境を提供し、患者は毎日ランダムな薬物/アルコールのスクリーニングを受けます。 Lodging Plus には 50 床のベッドがあり、週平均 20 人の患者を受け入れ、入院患者の 59% がアルコール使用障害と診断されています。
包含基準:
- 書面による同意を提供し、研究手順を遵守する能力
- AUDの精神障害の診断および統計マニュアル(DSM-V)の診断基準を満たしています。 被験者は現在薬物使用を併発している可能性がありますが、主要な物質使用障害の診断はアルコール使用に基づく必要があります。 被験者は、研究の終わりまでプログラムにとどまる意思を持っていなければなりません(3週間)。 脆弱な人口は含まれません
除外基準:
- 神経学的後遺症を伴う病状または治療(すなわち 脳卒中、腫瘍、30分以上の意識消失、HIV)
- 頭蓋骨骨折または 30 分を超える意識消失をもたらす頭部外傷 (すなわち、中等度または重度の外傷性脳損傷)
- -tDCSまたはMRIスキャンの禁忌(tDCSの禁忌:発作の病歴; MRIの禁忌; 金属インプラント、ペースメーカーまたはその他の埋め込み型電気機器、金属による損傷、ブレース、歯科インプラント、取り外し不可能なボディピアス、妊娠、呼吸または運動障害.)
- 原発性精神病性障害(例: 統合失調症、統合失調感情障害)。 他の治療済みおよび安定した精神障害を持つ参加者が含まれます。
- 研究手段を管理または解釈することを困難または不可能にする状態の存在
- 18~65歳以外の年齢
- カフェインまたはニコチンを除くアルコール以外の物質に関する主な現在の物質使用障害の診断
- ウェルニッケ・カルサコフ症候群の臨床的証拠
- 左利き
- 治療プログラムへの入り口。 裁判所の命令により
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:防止
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:アクティブtDCS
この腕にランダムに割り当てられた被験者は、10回のアクティブな経頭蓋直流刺激(tDCS)セッションを受けます
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tDCS は、FDA によって重要でないリスクデバイスとしてラベル付けされている非侵襲的な治験用デバイスである Neuroelectrics Starstim Enobio 20 を使用して実行されます。
この研究は、省略された IDE として FDA によって規制されています。
被験者が不快になった場合に刺激を即座に停止できる安全機構が組み込まれています。
電流は、1-2 ミリアンペアで 25 分間 2 つの電極スポンジを介して管理されます。
これらの管理プロトコルは、安全な管理を概説したプロトコルに沿っています (Nitsche 2007; 2008)。
副作用は報告されていませんが、電極の下のわずかなかゆみと、時折発生する頭痛、疲労、または吐き気があります (Poreisz 2007)。
電極の配置: 背外側前頭前皮質 (DLPFC);左の DLPFC にカソード、右の DLPFC にアノード。
他の名前:
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偽コンパレータ:偽tDCS
Sham-tDCS (経頭蓋直流電流刺激) に無作為に割り当てられた被験者は、セッションの開始時と終了時に非常に低い電流刺激を受け、頭皮の電流刺激の感覚を模倣しますが、脳機能を刺激するレベルには達しません。
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tDCS は、FDA によって重要でないリスクデバイスとしてラベル付けされている非侵襲的な治験用デバイスである Neuroelectrics Starstim Enobio 20 を使用して実行されます。
この研究は、省略された IDE として FDA によって規制されています。
被験者が不快になった場合に刺激を即座に停止できる安全機構が組み込まれています。
電流は、1-2 ミリアンペアで 25 分間 2 つの電極スポンジを介して管理されます。
これらの管理プロトコルは、安全な管理を概説したプロトコルに沿っています (Nitsche 2007; 2008)。
副作用は報告されていませんが、電極の下のわずかなかゆみと、時折発生する頭痛、疲労、または吐き気があります (Poreisz 2007)。
電極の配置: 背外側前頭前皮質 (DLPFC);左の DLPFC にカソード、右の DLPFC にアノード。
他の名前:
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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脳の機能的接続に対する介入の効果
時間枠:1週間
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活性tDCS群と疑似tDCS群の間の脳機能接続性の平均変化(介入前と介入後の2つの時点で測定)を比較した。
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1週間
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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機能的接続の変化と臨床転帰(禁酒期間)の相関関係
時間枠:8ヶ月
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ピアソン相関、X 変数は背外側前頭前野からインセンティブ顕著性ネットワークへの接続性によって定義される機能的接続性の変化、Y 変数は介入後の禁欲の長さによって定義される臨床転帰です。
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8ヶ月
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協力者と研究者
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捜査官
- 主任研究者:Jazmin Camchong, PhD、University of Minnesota
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Poreisz C, Boros K, Antal A, Paulus W. Safety aspects of transcranial direct current stimulation concerning healthy subjects and patients. Brain Res Bull. 2007 May 30;72(4-6):208-14. doi: 10.1016/j.brainresbull.2007.01.004. Epub 2007 Jan 24.
- Nitsche MA, Cohen LG, Wassermann EM, Priori A, Lang N, Antal A, Paulus W, Hummel F, Boggio PS, Fregni F, Pascual-Leone A. Transcranial direct current stimulation: State of the art 2008. Brain Stimul. 2008 Jul;1(3):206-23. doi: 10.1016/j.brs.2008.06.004. Epub 2008 Jul 1.
- Camchong J, Macdonald AW 3rd, Mueller BA, Nelson B, Specker S, Slaymaker V, Lim KO. Changes in resting functional connectivity during abstinence in stimulant use disorder: a preliminary comparison of relapsers and abstainers. Drug Alcohol Depend. 2014 Jun 1;139:145-51. doi: 10.1016/j.drugalcdep.2014.03.024. Epub 2014 Mar 29.
- Camchong J, Stenger A, Fein G. Resting-state synchrony during early alcohol abstinence can predict subsequent relapse. Cereb Cortex. 2013 Sep;23(9):2086-99. doi: 10.1093/cercor/bhs190. Epub 2012 Jul 20.
- Camchong J, Stenger VA, Fein G. Resting-state synchrony in short-term versus long-term abstinent alcoholics. Alcohol Clin Exp Res. 2013 May;37(5):794-803. doi: 10.1111/acer.12037. Epub 2013 Feb 19.
- Ballard K, Knutson B. Dissociable neural representations of future reward magnitude and delay during temporal discounting. Neuroimage. 2009 Mar 1;45(1):143-50. doi: 10.1016/j.neuroimage.2008.11.004. Epub 2008 Nov 24.
- Boggio PS, Sultani N, Fecteau S, Merabet L, Mecca T, Pascual-Leone A, Basaglia A, Fregni F. Prefrontal cortex modulation using transcranial DC stimulation reduces alcohol craving: a double-blind, sham-controlled study. Drug Alcohol Depend. 2008 Jan 1;92(1-3):55-60. doi: 10.1016/j.drugalcdep.2007.06.011. Epub 2007 Jul 19.
- D'Cruz AM, Ragozzino ME, Mosconi MW, Pavuluri MN, Sweeney JA. Human reversal learning under conditions of certain versus uncertain outcomes. Neuroimage. 2011 May 1;56(1):315-22. doi: 10.1016/j.neuroimage.2011.01.068. Epub 2011 Jan 28.
- Gruber AJ, Hussain RJ, O'Donnell P. The nucleus accumbens: a switchboard for goal-directed behaviors. PLoS One. 2009;4(4):e5062. doi: 10.1371/journal.pone.0005062. Epub 2009 Apr 7.
- Klauss J, Penido Pinheiro LC, Silva Merlo BL, de Almeida Correia Santos G, Fregni F, Nitsche MA, Miyuki Nakamura-Palacios E. A randomized controlled trial of targeted prefrontal cortex modulation with tDCS in patients with alcohol dependence. Int J Neuropsychopharmacol. 2014 Nov;17(11):1793-803. doi: 10.1017/S1461145714000984. Epub 2014 Jul 10.
- Lang N, Siebner HR, Ward NS, Lee L, Nitsche MA, Paulus W, Rothwell JC, Lemon RN, Frackowiak RS. How does transcranial DC stimulation of the primary motor cortex alter regional neuronal activity in the human brain? Eur J Neurosci. 2005 Jul;22(2):495-504. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.04233.x.
- Monte-Silva K, Kuo MF, Hessenthaler S, Fresnoza S, Liebetanz D, Paulus W, Nitsche MA. Induction of late LTP-like plasticity in the human motor cortex by repeated non-invasive brain stimulation. Brain Stimul. 2013 May;6(3):424-32. doi: 10.1016/j.brs.2012.04.011. Epub 2012 Jun 2.
- Nitsche MA, Doemkes S, Karakose T, Antal A, Liebetanz D, Lang N, Tergau F, Paulus W. Shaping the effects of transcranial direct current stimulation of the human motor cortex. J Neurophysiol. 2007 Apr;97(4):3109-17. doi: 10.1152/jn.01312.2006. Epub 2007 Jan 24.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (推定)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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