健康な高齢者のエピソード記憶を改善するための経頭蓋交流刺激
2024年3月8日 更新者：Universidade Católica Portuguesa
記憶障害は、自覚的認知機能低下、軽度認知障害、アルツハイマー病によく見られる症状です。 実際、エピソード記憶とアルツハイマー病は老化に非常に敏感です。 過去の出来事を思い出すと、脳の多くの領域が活性化します。 デフォルトモードネットワークの後部システムの一部である楔前部は、エピソード記憶想起の中心ノードであり、アルツハイマー病などのさまざまな精神障害および神経障害の中心ノードであることが特定されています。 デフォルト モードのネットワーク接続では、年齢に伴う変化が一貫して確認されており、その後部領域内で発生し、前部サブネットワークと後部サブネットワーク間の接続性が低下します。 また、加齢は、デフォルト モード ネットワークの楔前部および後帯状回における機能的接続の低下と関連していることもわかっています。 さらに、脳活動の調節とデフォルトモードネットワークの調節に重要な役割を果たすγ-アミノ酪酸（GABA）は、軽度認知障害やアルツハイマー病などの通常の加齢過程を通じて減少を示します。 また、認知機能の低下と、局所回路、脳ネットワーク、記憶処理の制御に役割を果たすGABA作動性介在ニューロン、特にパルブアルブミン陽性介在ニューロンの阻害活性の機能不全との関連性も検証された。 パルブアルブミン介在ニューロンは、ガンマ周波数を生成および維持する高速スパイク介在ニューロンです。 ガンマ帯域は、エピソード記憶の符号化と検索に関連付けられています。 ガンマ振動の障害は、健康な老化、軽度の認知障害、アルツハイマー病で観察されています。
これらの機能的接続の変化を特定することにより、非侵襲的な神経調節技術は、認知機能を改善するための新しい戦略を提供する可能性があります。 経頭蓋交流刺激 (tACS) は、2 つ以上の頭皮電極を介して皮質に弱い振動電流を印加することにより、皮質の活動を調節する非侵襲性脳刺激の一種です。 交流を使用すると、脳の電気生理学的活動のリズミカルなパターンをシミュレートすることができます。 tACS は、記憶に関連付けられた行動に関連した周波数で神経発火と相互作用することができます。
このランダム化二重盲検偽対照クロスオーバー研究では、研究者らは、ガンマtACSによる楔前刺激が健康な高齢者のエピソード記憶を改善できるかどうかを評価する予定である。
調査の概要
詳細な説明
記憶障害は、自覚的認知機能低下、軽度認知障害、アルツハイマー病によく見られる症状です。 実際、エピソード記憶とアルツハイマー病は老化に非常に敏感です。 過去の出来事を思い出すと、脳の多くの領域が活性化します。 デフォルトモードネットワークの後部システムの一部である楔前部は、エピソード記憶想起の中心ノードであり、アルツハイマー病などのさまざまな精神障害および神経障害の中心ノードであることが特定されています。 デフォルト モードのネットワーク接続では、年齢に伴う変化が一貫して確認されており、その後部領域内で発生し、前部サブネットワークと後部サブネットワーク間の接続性が低下します。 また、加齢は、デフォルト モード ネットワークの楔前部および後帯状回における機能的接続の低下と関連していることもわかっています。 さらに、脳活動の調節とデフォルトモードネットワークの調節に重要な役割を果たすγ-アミノ酪酸（GABA）は、軽度認知障害やアルツハイマー病などの通常の加齢過程を通じて減少を示します。 また、認知機能の低下と、局所回路、脳ネットワーク、記憶処理の制御に役割を果たすGABA作動性介在ニューロン、特にパルブアルブミン陽性介在ニューロンの阻害活性の機能不全との関連性も検証された。 パルブアルブミン介在ニューロンは、ガンマ周波数を生成および維持する高速スパイク介在ニューロンです。 ガンマ帯域は、エピソード記憶の符号化と検索に関連付けられています。 ガンマ振動の障害は、健康な老化、軽度の認知障害、アルツハイマー病で観察されています。
これらの機能的接続の変化を特定することにより、非侵襲的な神経調節技術は、認知機能を改善するための新しい戦略を提供する可能性があります。 経頭蓋交流刺激 (tACS) は、2 つ以上の頭皮電極を介して皮質に弱い振動電流を印加することにより、皮質の活動を調節する非侵襲性脳刺激の一種です。 交流を使用すると、脳の電気生理学的活動のリズミカルなパターンをシミュレートすることができます。 tACS は、記憶に関連付けられた行動に関連した周波数で神経発火と相互作用することができます。
このランダム化二重盲検偽対照クロスオーバー研究では、研究者らは、ガンマtACSによる楔前刺激が健康な高齢者のエピソード記憶を改善できるかどうかを評価する予定である。
参加者は 1:1 の比率で 2 つのグループに無作為に割り付けられ、いずれかの介入 (つまり、ガンマ tACS または偽) の投与順序は、すべての参加者間でバランスがとられます。 刺激は 1 週間 (ウォッシュアウト) 後に反転します (クロスオーバー段階)。 参加者は、神経心理学的検査（AVLTおよびFNMT）および機能的接続性の神経生理学的測定（rs EEG）によって評価されます。
研究の種類
介入
入学 (推定)
16
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究場所
-
-
-
Lisbon、ポルトガル
- Filipa Ribeiro
-
コンタクト：
- Filipa Ribeiro, PhD
- 電話番号：+351 217214147
- メール：filipa.nc.ribeiro@ucp.pt
-
主任研究者：
- Joana Macedo, MSc
-
主任研究者：
- Filipa Ribeiro, PhD
-
-
参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
包含基準:
- 65 歳以上の高齢者。
- 正常な一般認知: アデンブルックの認知検査におけるポルトガル人集団の標準値内のスコア
除外基準:
- 神経障害（脳卒中、腫瘍、重大な頭部外傷、てんかん）、精神疾患（自閉症、統合失調症、うつ病など）、または認知を妨げる可能性のある制御不能な医学的疾患（高血圧、代謝性疾患、内分泌疾患、毒性疾患、感染症）。
- 感覚障害は神経心理学的評価を妨げる可能性があります。
- 日常生活活動の障害。
- 慢性的なアルコールまたは薬物乱用。
- ポルトガル語を母国語としない人。
- 頭部への金属インプラントまたは埋め込み型電子機器。
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
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：クロスオーバー割り当て
- マスキング：4倍
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
|---|---|
|
実験的：実験的: 本物の tACS
楔前部上で 2 mA でのガンマ tACS (40 Hz) の 5 セッション
|
楔前部に対するガンマ tACS (40 Hz) の 5 セッション
|
|
偽コンパレータ：プラセボ比較: sham tACS
楔前部に対する偽の 5 つのセッション
|
楔前部に対するシャム tACS の 5 セッション
|
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 |
|---|---|---|
|
即時および遅延自由想起聴覚言語学習テストのスコアの変化
時間枠：ベースライン（刺激プロトコルの直前/最初のセッション/1日目）および刺激後（連続5日間のガンマtACS/偽/5日目の5セッション後）。 1週間後、クロスオーバーフェーズの12日目と17日目に測定が繰り返されます。
|
聴覚言語学習テストはリスト学習パラダイムであり、5 回連続の即時自由想起試行、遅延自由想起試行 (5 回目の即時自由想起試行の 30 分後)、および遅延認識試行で構成されます。
学習効果を避けるために、刺激前と刺激後に異なるリストが使用されます。
|
ベースライン（刺激プロトコルの直前/最初のセッション/1日目）および刺激後（連続5日間のガンマtACS/偽/5日目の5セッション後）。 1週間後、クロスオーバーフェーズの12日目と17日目に測定が繰り返されます。
|
|
即時自由想起と遅延認識の顔名前記憶テストのスコアの変化
時間枠：ガンマ tACS/偽介入の最初のセッション/1 日目、およびクロスオーバーフェーズの最初のセッション/12 日目
|
顔名記憶テストでは、20 の見慣れない顔名のペアを学習する必要があり、トレーニング、初期学習段階 (学習 1 と 2)、即時想起と 30 分後の遅延想起、顔認識、多肢選択認識トライアルが含まれます。
学習フェーズ (1 および 2) では、参加者は 20 人全員の顔と名前を 2 回暴露されます。
灰色の背景に顔が表示され、顔の下に黒で印刷された架空の名前が表示され、顔と名前のペアが形成されます。参加者は、見た写真が男性か女性かを言い、下の名前を声に出して読み、顔と名前のペアをそれぞれ覚えようとします。
露出するたびに、それぞれの顔に関連付けられた名前を尋ねられました。
30 分の遅延の後、被験者は 3 枚の写真から以前に学習した顔を識別するように求められ、各顔に関連付けられた名前を尋ねられ、顔に関連付けられた名前を 4 つの固有名から選択するように求められました。
|
ガンマ tACS/偽介入の最初のセッション/1 日目、およびクロスオーバーフェーズの最初のセッション/12 日目
|
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
機能的な接続性の変化
時間枠：ベースライン（刺激プロトコルの直前/最初のセッション/1日目）および刺激後（連続5日間のガンマtACS/偽/5日目の5セッション後）。 1週間後、クロスオーバーフェーズの12日目と17日目に測定が繰り返されます。
|
研究者らは、安静時脳波を使用して、楔前部と海馬の間の機能的接続におけるガンマtACSの効果を評価する予定です。
|
ベースライン（刺激プロトコルの直前/最初のセッション/1日目）および刺激後（連続5日間のガンマtACS/偽/5日目の5セッション後）。 1週間後、クロスオーバーフェーズの12日目と17日目に測定が繰り返されます。
|
協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
- Nyberg L, Lovden M, Riklund K, Lindenberger U, Backman L. Memory aging and brain maintenance. Trends Cogn Sci. 2012 May;16(5):292-305. doi: 10.1016/j.tics.2012.04.005.
- Klunk WE, Engler H, Nordberg A, Wang Y, Blomqvist G, Holt DP, Bergstrom M, Savitcheva I, Huang GF, Estrada S, Ausen B, Debnath ML, Barletta J, Price JC, Sandell J, Lopresti BJ, Wall A, Koivisto P, Antoni G, Mathis CA, Langstrom B. Imaging brain amyloid in Alzheimer's disease with Pittsburgh Compound-B. Ann Neurol. 2004 Mar;55(3):306-19. doi: 10.1002/ana.20009.
- Damoiseaux JS, Beckmann CF, Arigita EJ, Barkhof F, Scheltens P, Stam CJ, Smith SM, Rombouts SA. Reduced resting-state brain activity in the "default network" in normal aging. Cereb Cortex. 2008 Aug;18(8):1856-64. doi: 10.1093/cercor/bhm207. Epub 2007 Dec 5.
- Wagner AD, Shannon BJ, Kahn I, Buckner RL. Parietal lobe contributions to episodic memory retrieval. Trends Cogn Sci. 2005 Sep;9(9):445-53. doi: 10.1016/j.tics.2005.07.001.
- Palop JJ, Mucke L. Network abnormalities and interneuron dysfunction in Alzheimer disease. Nat Rev Neurosci. 2016 Dec;17(12):777-792. doi: 10.1038/nrn.2016.141. Epub 2016 Nov 10.
- Bai X, Edden RA, Gao F, Wang G, Wu L, Zhao B, Wang M, Chan Q, Chen W, Barker PB. Decreased gamma-aminobutyric acid levels in the parietal region of patients with Alzheimer's disease. J Magn Reson Imaging. 2015 May;41(5):1326-31. doi: 10.1002/jmri.24665. Epub 2014 May 27.
- Billette OV, Ziegler G, Aruci M, Schutze H, Kizilirmak JM, Richter A, Altenstein S, Bartels C, Brosseron F, Cardenas-Blanco A, Dahmen P, Dechent P, Dobisch L, Fliessbach K, Freiesleben SD, Glanz W, Goerss D, Haynes JD, Heneka MT, Kilimann I, Kimmich O, Kleineidam L, Laske C, Lohse A, Rostamzadeh A, Metzger C, Munk MH, Peters O, Preis L, Priller J, Scheffler K, Schneider A, Spottke A, Spruth EJ, Ramirez A, Roske S, Roy N, Teipel S, Wagner M, Wiltfang J, Wolfsgruber S, Yakupov R, Zeidman P, Jessen F, Schott BH, Duzel E, Maass A; DELCODE Study Group. Novelty-Related fMRI Responses of Precuneus and Medial Temporal Regions in Individuals at Risk for Alzheimer Disease. Neurology. 2022 Aug 23;99(8):e775-e788. doi: 10.1212/WNL.0000000000200667. Epub 2022 Jun 3.
- Buzsaki G, Wang XJ. Mechanisms of gamma oscillations. Annu Rev Neurosci. 2012;35:203-25. doi: 10.1146/annurev-neuro-062111-150444. Epub 2012 Mar 20.
- Celone KA, Calhoun VD, Dickerson BC, Atri A, Chua EF, Miller SL, DePeau K, Rentz DM, Selkoe DJ, Blacker D, Albert MS, Sperling RA. Alterations in memory networks in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: an independent component analysis. J Neurosci. 2006 Oct 4;26(40):10222-31. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2250-06.2006.
- De Marco M, Ourselin S, Venneri A. Age and hippocampal volume predict distinct parts of default mode network activity. Sci Rep. 2019 Nov 5;9(1):16075. doi: 10.1038/s41598-019-52488-9.
- Fell J, Klaver P, Lehnertz K, Grunwald T, Schaller C, Elger CE, Fernandez G. Human memory formation is accompanied by rhinal-hippocampal coupling and decoupling. Nat Neurosci. 2001 Dec;4(12):1259-64. doi: 10.1038/nn759.
- Flanagin VL, Klinkowski S, Brodt S, Graetsch M, Roselli C, Glasauer S, Gais S. The precuneus as a central node in declarative memory retrieval. Cereb Cortex. 2023 May 9;33(10):5981-5990. doi: 10.1093/cercor/bhac476.
- Gaetz W, Roberts TP, Singh KD, Muthukumaraswamy SD. Functional and structural correlates of the aging brain: relating visual cortex (V1) gamma band responses to age-related structural change. Hum Brain Mapp. 2012 Sep;33(9):2035-46. doi: 10.1002/hbm.21339. Epub 2011 Jul 18.
- Gillespie AK, Jones EA, Lin YH, Karlsson MP, Kay K, Yoon SY, Tong LM, Nova P, Carr JS, Frank LM, Huang Y. Apolipoprotein E4 Causes Age-Dependent Disruption of Slow Gamma Oscillations during Hippocampal Sharp-Wave Ripples. Neuron. 2016 May 18;90(4):740-51. doi: 10.1016/j.neuron.2016.04.009. Epub 2016 May 5.
- Griffiths BJ, Parish G, Roux F, Michelmann S, van der Plas M, Kolibius LD, Chelvarajah R, Rollings DT, Sawlani V, Hamer H, Gollwitzer S, Kreiselmeyer G, Staresina B, Wimber M, Hanslmayr S. Directional coupling of slow and fast hippocampal gamma with neocortical alpha/beta oscillations in human episodic memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Oct 22;116(43):21834-21842. doi: 10.1073/pnas.1914180116. Epub 2019 Oct 9.
- Hebscher M, Meltzer JA, Gilboa A. A causal role for the precuneus in network-wide theta and gamma oscillatory activity during complex memory retrieval. Elife. 2019 Feb 11;8:e43114. doi: 10.7554/eLife.43114.
- Heusser AC, Poeppel D, Ezzyat Y, Davachi L. Episodic sequence memory is supported by a theta-gamma phase code. Nat Neurosci. 2016 Oct;19(10):1374-80. doi: 10.1038/nn.4374. Epub 2016 Aug 29.
- Hijazi S, Smit AB, van Kesteren RE. Fast-spiking parvalbumin-positive interneurons in brain physiology and Alzheimer's disease. Mol Psychiatry. 2023 Jul 7. doi: 10.1038/s41380-023-02168-y. Online ahead of print.
- Hu H, Gan J, Jonas P. Interneurons. Fast-spiking, parvalbumin(+) GABAergic interneurons: from cellular design to microcircuit function. Science. 2014 Aug 1;345(6196):1255263. doi: 10.1126/science.1255263. Epub 2014 Jul 31.
- Huang D, Liu D, Yin J, Qian T, Shrestha S, Ni H. Glutamate-glutamine and GABA in brain of normal aged and patients with cognitive impairment. Eur Radiol. 2017 Jul;27(7):2698-2705. doi: 10.1007/s00330-016-4669-8. Epub 2016 Dec 13. Erratum In: Eur Radiol. 2017 Jul;27(7):2706-2707.
- Jimenez-Balado J, Ycaza Herrera A, Igwe K, Klem L, Buyukturkoglu K, Irimia A, Chen L, Guo J, Brickman AM, Eich TS. Reduced Hippocampal GABA+ Is Associated With Poorer Episodic Memory in Healthy Older Women: A Pilot Study. Front Behav Neurosci. 2021 Aug 26;15:695416. doi: 10.3389/fnbeh.2021.695416. eCollection 2021.
- Kawaguchi Y, Katsumaru H, Kosaka T, Heizmann CW, Hama K. Fast spiking cells in rat hippocampus (CA1 region) contain the calcium-binding protein parvalbumin. Brain Res. 1987 Jul 28;416(2):369-74. doi: 10.1016/0006-8993(87)90921-8.
- Kircher TT, Weis S, Freymann K, Erb M, Jessen F, Grodd W, Heun R, Leube DT. Hippocampal activation in patients with mild cognitive impairment is necessary for successful memory encoding. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2007 Aug;78(8):812-8. doi: 10.1136/jnnp.2006.104877. Epub 2007 Feb 7.
- Lundstrom BN, Ingvar M, Petersson KM. The role of precuneus and left inferior frontal cortex during source memory episodic retrieval. Neuroimage. 2005 Oct 1;27(4):824-34. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.05.008.
- Murty DVPS, Manikandan K, Kumar WS, Ramesh RG, Purokayastha S, Javali M, Rao NP, Ray S. Gamma oscillations weaken with age in healthy elderly in human EEG. Neuroimage. 2020 Jul 15;215:116826. doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.116826. Epub 2020 Apr 7.
- Oeltzschner G, Wijtenburg SA, Mikkelsen M, Edden RAE, Barker PB, Joo JH, Leoutsakos JS, Rowland LM, Workman CI, Smith GS. Neurometabolites and associations with cognitive deficits in mild cognitive impairment: a magnetic resonance spectroscopy study at 7 Tesla. Neurobiol Aging. 2019 Jan;73:211-218. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2018.09.027. Epub 2018 Sep 27.
- Porges EC, Woods AJ, Edden RA, Puts NA, Harris AD, Chen H, Garcia AM, Seider TR, Lamb DG, Williamson JB, Cohen RA. Frontal Gamma-Aminobutyric Acid Concentrations Are Associated With Cognitive Performance in Older Adults. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 2017 Jan;2(1):38-44. doi: 10.1016/j.bpsc.2016.06.004.
- Riese F, Gietl A, Zolch N, Henning A, O'Gorman R, Kalin AM, Leh SE, Buck A, Warnock G, Edden RA, Luechinger R, Hock C, Kollias S, Michels L. Posterior cingulate gamma-aminobutyric acid and glutamate/glutamine are reduced in amnestic mild cognitive impairment and are unrelated to amyloid deposition and apolipoprotein E genotype. Neurobiol Aging. 2015 Jan;36(1):53-9. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.07.030. Epub 2014 Jul 29.
- Sederberg PB, Schulze-Bonhage A, Madsen JR, Bromfield EB, McCarthy DC, Brandt A, Tully MS, Kahana MJ. Hippocampal and neocortical gamma oscillations predict memory formation in humans. Cereb Cortex. 2007 May;17(5):1190-6. doi: 10.1093/cercor/bhl030. Epub 2006 Jul 10.
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (推定)
2024年3月1日
一次修了 (推定)
2024年10月31日
研究の完了 (推定)
2024年10月31日
試験登録日
最初に提出
2024年1月27日
QC基準を満たした最初の提出物
2024年2月21日
最初の投稿 (実際)
2024年2月29日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2024年3月12日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2024年3月8日
最終確認日
2024年3月1日
詳しくは
本研究に関する用語
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
はい
IPD プランの説明
アウトカム測定結果、研究プロトコル、統計分析計画を含むすべてのデータは、合理的な要求に応じて共有されます。
IPD 共有時間枠
研究完了後、データは無期限に共有されます。
IPD 共有アクセス基準
合理的な要求
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
- SAP
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
いいえ
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。