치매 및 기억 상실의 인지 기능 및 균형을 수정하기 위한 가속화된 간헐적 세타 버스트 자극

65세 이상의 캐나다 성인 중 약 20-30%가 매년 낙상을 경험하고 있으며, 85세 이상에서는 이 비율이 급격하게 증가합니다[2]. 인구 노령화로 인해 연간 보고된 낙상 건수는 2008년부터 2020년까지 47% 증가했습니다[3]. 인지 장애가 있는 개인은 그렇지 않은 개인에 비해 낙상의 위험이 8배 더 높습니다[4]. 균형은 낙상의 주요 위험 요소이며[5-7], 균형 조절이 인지 저하의 지표임을 암시하는 증거가 있습니다[8]. 예를 들어, 인지 기능은 자세 조절[9] 및 자세 동요[10]와 유의미한 상관관계가 있습니다. 파킨슨병에서 균형은 더 큰 실행 기능 장애 및 느린 처리 ​​속도와 관련이 있습니다[11].

신경조절 기술을 통해 유도된 시냅스 가소성은 운동 및 인지 기능의 개선으로 이어질 수 있습니다. 그러한 기술 중 하나는 비침습적 형태의 신경조절인 경두개 자기 자극(TMS)입니다. 시냅스 가소성을 유도하기 위해 자기 자극은 TMS를 ​​통해 세타 버스트 패턴으로 전달됩니다. 여기에는 신경 흥분성의 장기 우울증(LTD)과 같은 변화를 유도하는 연속 세타 버스트 자극(cTBS)과 신경 흥분성의 장기 강화(LTP)와 같은 변화를 유도하는 간헐적 세타 버스트 자극(iTBS)이 포함됩니다[12]. 이전 문헌에서는 iTBS가 인지 및 운동 기능을 조절하는 데 효과적인 도구일 수 있음을 시사합니다.

Wuet al. (2022)은 등외측 전두엽 피질(DLPFC)에 전달된 14일 과정의 iTBS 후 알츠하이머병 환자의 기억 기능이 개선된 것을 발견했습니다[13]. Trunget al. (2019)은 DLPFC에 전달된 3일간의 iTBS가 경도 인지 장애(MCI)가 있는 파킨슨병 환자 샘플에서 인지 개선을 가져왔다는 것을 보여주었습니다[14]. 균형과 관련하여 iTBS는 소뇌[16,17] 또는 일차 운동 피질(M1)[16]에 전달될 때 균형 회복을 위한 효과적인 중재인 것으로 나타났습니다. 뇌졸중 후 인구에서 반복적 TMS(rTMS)를 포함한 다른 자극 패턴을 통해서도 보행 성능이 향상되는 것으로 나타났습니다[18-20]. iTBS 이후 인지 및 균형의 이러한 개선은 동물 모델에서 볼 수 있듯이 신경 구조의 소성 변화와 연관될 수 있습니다[21].

iTBS(가속 간헐 세타 버스트 자극)는 며칠에 걸쳐 단 하루 내에 투여되는 여러 세션의 iTBS를 포함하므로 결과적으로 치료 요법 기간이 단축됩니다. aiTBS는 주요 우울증 장애 환자에서 빠른 항우울제 효능과 항자살 효과를 지닌 허용 가능하고 안전한 비침습적 뇌 자극 형태인 것으로 나타났습니다[22-27]. 이전 연구에서는 iTBS가 14일 동안 15분 간격으로 하루 3회 전달되는 aiTBS 패러다임이 알츠하이머병 환자의 기억 기능을 향상시키는 결과를 가져왔다는 것을 입증했습니다[13, 27].

이 연구 질문에 대해 우리는 두 개의 서로 다른 자극 사이트를 선택했습니다. DLFPC는 학습과 기억에 기여하는 것으로 알려져 있습니다. 치매 환자는 일반적으로 인지 기능이 개선될 수 있는지 알아보기 위해 DLPFC에 rTMS 자극을 받습니다(Wu et al., 2020). 치매 환자는 더 많은 낙상으로 고통받는 것으로 나타났습니다. DLPFC에 대한 rTMS가 균형 관련 연구의 일반적인 자극 부위인 M1에 전달된 rTMS보다 균형 성능 및 낙상 위험을 더 잘 향상시킬지는 확실하지 않습니다. iTBS는 일차 운동 피질(M1)에 전달될 때 균형 회복을 위한 효과적인 중재인 것으로 나타났습니다(Liao et al., 2024). M1에 전달될 때 뇌졸중 후 집단의 반복적 TMS(rTMS)를 포함한 다른 자극 패턴에 따라 보행 성능의 개선도 나타났습니다(Wang et al., 2012; Wang et al., 2019; Rastgoo et al., 2016 ). iTBS 이후 인지 및 균형의 이러한 개선은 동물 모델에서 볼 수 있듯이 신경 구조의 소성 변화와 연관될 수 있습니다(Tsang et al., 2021).

우리는 M1에 전달된 rTMS가 DLPFC에 전달된 rTMS에 비해 균형이 더 크게 향상되는지 여부에 대한 연구 질문을 묻습니다. 이 답변을 결정하면 TMS 목표 구체화에 더 큰 성공이 가능해집니다. 노인 의학이 캐나다 의료 시스템에 미치는 막대한 부담을 고려할 때, 균형과 인지 사이의 연관성을 이해하면 이 인구 관리에 대한 접근 방식에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.