모델 중심의 비 침습적 전기 뇌 자극을위한 디지털 쌍둥이 (NEUROTWIN)

Neurotwin 프로젝트는 특히 감마 대역 (40Hz)에서 뇌 진동이인지 과정에서 중심적인 역할을하며, 이들의 혼란은 알츠하이머 병 (AD)에서 볼 수있는인지 적 감소와 관련이 있다는 가설에 근거합니다. 감마 진동은 AD 환자에서 종종 손상되는 GABAergic interneurons를 포함하는 흥분성 억제 신경 회로에 의해 생성됩니다. 이 적자는 Gamma 진동의 동기화 감소와 관련이 있으며, 이는 기억 및주의와 같은인지 기능에 필수적입니다.

최근의 연구에 따르면 감마 진동을 유발하는 것은 질병의 AD-In 동물 모델의 아밀로이드 베타 (Aβ) 및 인산화 된 타우 (P-TAU)-키 병리학 적 마커의 수준을 감소시킬 수 있습니다. 이러한 발견은 비 침습적 방법을 통한 감마 진동을 자극하는 것이 AD에 의해 영향을받는 특정 뇌 기능에 긍정적 인 영향을 줄 수 있음을 시사합니다. 경 두개 전기 자극 (TES)을 포함한 경 두개 전기 자극 (TES)은 이러한 감마 진동을 안전하고 비 침습적 방식으로 조절할 수 있습니다.

알츠하이머 요법에서 TAC를 사용한 감마 진동을 표적으로하는 근거는 다음과 같이 뒷받침됩니다.

• 전임상 및 임상 증거 : 뮤린 AD 모델에서의 연구는인지 적 개선과 함께 감마 자극 (40Hz)에 노출 된 마우스의 아밀로이드 플라크 및 P-TAU 수준의 현저한 감소를 보여 주었다.
• 이전의 임상 실험 : 40Hz TACS의 사용은 AD를 가진 인간 환자의 소규모 코호트에서 에피소드 기억 및 뇌 관류를 향상시켰다. 이러한 예비 결과는 감마 자극이 AD 환자에서인지 기능을 조절하기위한 유망한 치료 접근법을 나타낼 수 있음을 나타낸다.
• AD에서의 신경 기능 장애의 영향 : 특히 억제 성 뉴런 통제를 포함하는 신경 회로에서의 기능 장애는 흥분성 불균형을 유발하여인지 장애를 초래할 수있다. 자극 감마 진동은 변경된 신경 회로의 기능을 향상시켜인지 안정화에 기여할 수 있습니다.

그러나, 많은 비 침습적 뇌 자극 프로토콜의 중요한 제약은 지속적인 효과를 달성하기 위해 여러 세션에 의존한다는 것입니다. 이 세션은 일반적으로 임상 환경에서 수행되므로 환자 여행이 필요합니다. 이 장애물은 특히 신경 퇴행성 조건을 가진 개인의 연장 된 중재 전달을 방해합니다. 따라서 우리는 AD에서 일반적으로 손상되는 감마 진동을 연합하는 능력과 저렴한 비용과 가정 기반 응용 프로그램에 대한 TACS를 사용하여 가정 기반 접근법을 채택합니다. 특히, Starstim-Home 장치는 원격 감독과 함께 가정 용도로 개발되어 감마 자극에 접근 할 수 있고 확장 가능합니다. 가정 기반 프로토콜을 사용하면 더 높은 치료 빈도 (팔당 8 주 동안 일주일에 5 회)를 허용하여 환자와 간병인의 비용이 절감되고 편의성이 높아집니다.

이 연구에서 참가자는 1 시간의 TACS 세션 (Real 또는 Sham)에 Starstim-Home 장치를 사용하여 전두엽 피질을 대상으로합니다. 이러한 전극 위치는 AD 환자의 생물 물리학 적 헤드 모델의 데이터베이스에서 수행 된 자극성 알고리즘을 사용하여 그룹 몽타주 최적화로부터 얻어졌다.

이 장치는 반대쪽 반구의 전극의 전류 사이의 180 ° 위상 교대를 가정하면, 개인화되고 모델로 된 Gamma-Frequency TES를 관리하도록 구성됩니다. 이것은 환자의 두피의 형태 적 특성, 즉 축 방향, 시상 및 관상 평면을 따라 헤드 주변을 기반으로 전류를 예측하는 선형 모델을 사용하여 수행됩니다. 전류 강도는 처음 30 초 동안 증가한 다음 60 분 동안 자극 강도로 지속 된 다음 실제 조건을 위해 마지막 30 초 동안 줄어 듭니다. 가짜 조건은 고전적인 30 초 램프 업/램프 다운 프로토콜에 의존합니다.

대상은 장치, 태블릿, 필요한 용품 및 교육 자료를 포함하여 사전 구성된 Starstim 홈 키트를 받게됩니다. StarStim 홈 키트 태블릿에는 참가자/관리자가 따라야 할 일련의 단순화 된 지침 및 단계별 터치 스크린 프롬프트가 포함되어 있습니다. 이 프로세스는 컴퓨터에 정통하지 않은 개인에게도 사용하기 쉽도록 설계되었습니다.

처음 두 번의 매일 방문은 메모리 클리닉에서 수행됩니다. 첫 매일 방문하는 동안, 연구 직원은 주택 기반 관리자가 관찰하는 동안 교육 세션을 이끌 것입니다. 학습 직원은 단계별 프로세스, 함께 제공되는 교육 매뉴얼 및 각 단계를 묘사 한 사진을 검토합니다. 두 번째 매일 방문하는 동안 관리자는 연구 직원의 감독 및 코칭으로 참가자의 TES 세션 설정을 연습합니다. 관리자는 또한 장치를 관리하도록 훈련받을 것입니다. 그런 다음 간병인 또는 지정된 관리자는 집에서 세션을 감독하여 임상 직원의 원격 감독하에 장치 사용 및 프로토콜 준수를 보장합니다.

이 무작위, 이중 맹검, 가짜 제어, 크로스 오버 파일럿 연구에서 참가자들은 각각 8 주 동안 지속 된 활성 및 가짜 TES 상태를 모두 받게되며, 2 개월 사이의 세척 기간이 2 개월 사이에 있습니다. TES 세션은 일주일에 5 일 매일 조건 당 총 40 개의 세션으로 개최됩니다. 신경 영상, 신경 생리 학적 및인지 평가는 각 치료 조건에 대해 2 개월의 후속 기간 전, 후 및 후속 기간에 여러 지점에서 발생합니다.