자폐 스펙트럼 장애에서 경두개 직류 자극

자폐 스펙트럼 장애(ASD)는 의사소통 장애, 사회성 부족, 비정상적인 행동을 특징으로 하는 평생 신경 발달 장애입니다. ASD는 종종 환자, 가족 및 지역 사회에 상당한 정서적 및 재정적 스트레스를 유발합니다. ASD의 유병률은 높으며 최근 통계에 따르면 68명 중 1명꼴로 보고되었습니다. 지금까지 ASD에 대한 치료법은 없으며 이 장애는 기존 치료 옵션에도 불구하고 장애가 심한 상태로 남아 있습니다. 따라서 보다 효과적인 새로운 치료법이 시급히 필요합니다. 지난 10년 동안 뇌 자극 기술인 경두개직류자극(tDCS)은 생리학적 작용 메커니즘에 대해 집중적으로 조사되어 임상 환경에서의 적용에 대한 실증적 지원을 제공합니다.

ASD의 인지 및 사회적 결함. ASD가 있는 개인은 종종 경직되고 융통성이 없어 보이며 반복적인 행동과 정교한 의식을 매우 좋아합니다. ASD의 비정상적인 행동에 대한 한 가지 이유는 처리 속도 부족과 그에 따른 인지 결함 때문일 수 있습니다. 느린 처리 ​​속도는 생각과 행동을 자동으로 기억하고 공식화하는 집행 기능의 감소된 능력과 관련이 있으며, 그 결과 처리 속도가 느린 자폐인은 여러 경험을 통해 관계를 학습하거나 인식하는 데 큰 어려움을 겪게 됩니다. 결과적으로 이러한 개인은 시각적 세부 사항이나 각 상황의 개별 규칙을 암기하여 환경에서 정보를 통합하는 손상된 능력을 보상합니다. 이것은 장애가 있는 개인이 일상적인 세부 사항을 정확하게 따르고 환경의 사소한 변화에 큰 고통을 보이는 이유를 설명합니다.

무질서한 기능적 연결성은 ASD의 인지 기능 장애의 기초가 됩니다: 신경 연결성 문제는 ASD를 가진 개인에서 널리 보고되었습니다. 예를 들어, 확산 텐서 이미징(DTI) 및 전기생리학적 연구는 복내측 전두엽 피질 및 측두두정엽 접합부에서 수초 완전성이 감소했다고 보고했습니다. 유사하게, 기능적 영상 연구는 ASD를 가진 개인의 작업 기억, 집행 기능 및 행동의 정서적 의미 해석에 대한 테스트에서 활성화된 뇌 영역 간의 동기화 감소를 발견했습니다.

ASD의 피질 억제 및 흥분성(E/I 비율): ASD에서 증상 발현의 현저한 가변성은 이제 신경계 장애의 징후로 이해될 수 있으며, 일부 뇌 연결 장애로 인해 다른 뇌 영역 간의 상호작용에서 발견되는 이상이 있습니다. . ASD의 기본 연결 문제와 관련된 것은 피질 흥분성의 조절 장애입니다. 떠오르는 원리 중 하나는 자폐증의 인지 결함이 ASD의 다양한 인지 기능을 중재하는 신경 회로 내에서 과도하게 높은 수준의 흥분으로 인해 발생한다는 것입니다. ASD의 병태생리학에서 억제에 대한 피질 세포 흥분의 증가된 비율(E/I 균형)의 제안된 역할은 GABAergic 신호의 감소가 자폐증 개인의 뇌에서 공통적인 특징이라는 것을 보여준 최근 연구에 의해 뒷받침됩니다. 기본 메커니즘으로 흥분성 glutamatergic 신호의 향상. 이러한 발견은 피질 세포의 E/I 불균형 또는 과흥분성이 발달 중인 뇌에서 정상적인 진행성 분화 및 기능적 연결성의 정교화를 방해할 수 있음을 시사하는 신경 연결성 연구와 일치합니다.

피질 흥분/억제 균형 조절에 대한 경두개 직류 자극(tDCS)의 효과: tDCS는 양극 및 음극 전극을 통해 두피에 낮은 직류를 적용하여 피질 활동 수준에 영향을 미치는 비침습적 신경 조절 방법입니다. 자기 공명 분광법(MRS) 연구는 양극 tDCS가 억제성 신경전달물질 감마-아미노부티르산(GABA)의 국소 농도를 감소시킴으로써 피질 흥분성을 증가시키는 반면 음극 tDCS는 흥분성 글루타메이트 수준을 감소시킴으로써 피질 흥분성을 감소시킨다고 보고했습니다. 음극 tDCS가 신경 세포 과분극으로 인한 피질 흥분성을 감소시킬 수 있으므로 음극 자극이 장애가 있는 개인의 피질 흥분성을 감소시켜 ASD에 도움이 될 수 있다고 가정하는 것이 합리적입니다.

인지 기능 개선에 대한 tDCS의 치료 효과: 지난 10년 동안 tDCS가 운동 제어, 주의력, 기억, 언어 및 감정을 포함한 다양한 중추 신경계 기능을 변경하고 조절하는 효과에 대한 연구에 대한 관심이 증가했습니다. 건강한 환자 집단의 뇌 활동 수준과 기능적 연결성. 지금까지 100개 이상의 tDCS 연구에서 유망한 결과가 나타났으며 안전 문제나 불리한 부작용 없이 인지 기능에 즉각적인 tDCS 유도 긍정적 효과가 보고되었습니다. 또한 충분한 tDCS 지속 시간으로 시냅스 구동 후유증이 유발되었습니다. 10-13분 동안 tDCS의 단일 세션은 1시간의 후유증을 유발할 수 있으며, 주산기 뇌졸중 아동의 치료 작업과 결합된 tDCS의 10회 반복 세션은 1주일 후 분광 바이오마커의 변화와 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 2개월 후속 방문에서 자극 및 지속적인 임상 개선. 흥미롭게도, tDCS를 단독으로 받는 것보다 tDCS를 치료 작업과 함께 사용할 때 더 중요한 행동/인지 개선이 보고되었습니다. 이러한 발견은 tDCS 동안 치료 작업을 수행하면 관련된 신경 회로에 자극 효과를 지시할 수 있다는 개념과 일치합니다. 여기서 tDCS와 치료 작업의 결합은 기본 뇌 영역에 대한 장기 강화 변화를 유도하여 학습을 향상시키고 작업과 관련된 뇌 활동을 조절할 수 있습니다. 이것은 차례로 더 큰 시냅스 수정과 향상된 작업 성능으로 이어질 수 있습니다. 다양한 tDCS 프로토콜 중에서 배외측 전두엽 피질(DLPFC)에 대한 자극은 널리 적용되는 몽타주 중 하나입니다. DLPFC에 대한 tDCS는 신경정신병 환자의 작업 기억, 억제 제어, 감정 상태 및 처리와 같은 인지 기능을 개선하는 것으로 나타났습니다.

신경 정신과 환자에 대한 이러한 예비 결과는 고무적이지만 ASD 환자에 대한 tDCS 적용에 대한 경험적 연구는 제한적입니다. 그러나 수행된 연구는 고무적입니다. 예를 들어, 왼쪽 DLPFC를 통해 1.5mA 음극 tDCS를 10회 연속 매일 20분 세션으로 받은 자폐증 환자의 한 임상 사례 연구는 3개월 추적 방문에서 고도로 장애가 되는 행동 증상이 지속적으로 크게 개선되었음을 보여주었습니다. 또한 왼쪽 DLPFC의 tDCS는 ASD가 있는 최소 언어 아동의 행동 폭발 및 언어 습득의 억제 제어를 조절하는 것으로 나타났습니다. 저항성 신경 정신병 장애의 뇌 자극 치료의 유망한 결과를 감안할 때, 본 연구는 ASD를 가진 청소년의 기능적 연결성 향상에 특히 관심을 가지고인지 기능 개선에 대한 tDCS의 반복적 효과를 탐구하는 것을 목표로합니다.