Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) als behandeling voor acute angst (tDCS)

De National Institutes of Mental Health (NIMH) heeft onlangs vastgesteld dat een belangrijke beperking voor het begrip van neuropsychiatrische stoornissen en de ontwikkeling van behandelingen voor deze aandoeningen het onvermogen is om de belangrijkste dimensies van waarneembaar gedrag te identificeren die centraal staan ​​bij deze stoornissen en verband houden met onderliggende neurobiologie door meetbare biomarkers. Dit project is bedoeld om dit probleem aan te pakken door vast te stellen dat pupilmetingen van norepinefrine (NE) neuronale activiteit biomarkers zijn van de angstdimensie van waarneembaar gedrag, waarvan wordt aangenomen dat veranderingen de kernkenmerken zijn van neuropsychiatrische aandoeningen zoals angststoornissen. De onderzoekers zullen deze link tussen biomarker en klinische dimensie vaststellen door pupilindices bij mensen te vergelijken met een koolstofdioxide (CO2)-angstprovocatietest, evenals bij deze proefpersonen die transcraniële Direct Current Stimulation (tDCS) ondergaan voorafgaand aan en na CO2-toediening.

Deelnemers zullen worden gerekruteerd in het laboratorium van Dr. Krystal aan de Duke University, dat een bewezen infrastructuur heeft voor klinische proeven. Het onderzoeksteam is van plan om in totaal 240 proefpersonen, gezonde vrijwilligers (leeftijdscategorie: 21-65 jaar) in te schrijven om er 100 te voltooien. Hierbij wordt rekening gehouden met het verwachte faalpercentage om: een pupilreactie te hebben in de auditieve excentrieke taak (AOT) (25%); voldoende angstreactie hebben op CO2-uitdaging (50% - relevant voor de laatste 10 R21- en alle R33-onderwerpen); en om aan andere screeningcriteria te voldoen.

R21-fase: de eerste 30 proefpersonen ondergaan twee sessies met een tussenpoos van 1 week waarin een veelbelovende elektrodeconfiguratie (drie veelbelovende configuraties zullen elk worden getest in een cohort van 10 proefpersonen) zal worden gebruikt met tDCS-stimulatie bij toenemende elektrische dosering, waarbij pupillometrie zal worden uitgevoerd. uitgevoerd om de respons van de auditieve excentrieke test (AOT) te bepalen. Er worden maximaal 5 totale tDCS-doseringen en sham getest. Laatste 10 onderwerpen. Deze proefpersonen zullen deelnemen aan een dubbelblinde, gecontroleerde, gerandomiseerde, cross-over studie over 3 sessies. Tijdens sessie 1 ondergaan de proefpersonen een elektrische dosistitratie met de tDCS-elektrodeconfiguratie die het resultaat is van de 3 optimalisatierondes waarbij dezelfde procedure wordt gebruikt als bij de eerste 30 proefpersonen om de laagste goed verdragen dosis te bepalen die de AOT-pupilrespons onderdrukt, behalve dat een maximum van 5 tDCS-doseringen zullen tijdens deze sessie worden getest. Bij de derde en vierde sessie (met een tussenpoos van 1 week) krijgen proefpersonen gedurende 20 minuten dosis-geoptimaliseerde tDCS en de controlebehandeling in willekeurige volgorde samen met 7,5% CO2 (om een ​​LC-respons op te wekken). De 7,5% CO2 wordt voorgemengd aangeleverd door Airgas. Tijdens deze sessies worden de VAS-A en State Trait Anxiety-Inventory (STA-I) 5 minuten voorafgaand aan en net na de sessie van 20 minuten afgenomen en de Visual Analog Scale-Angst (VAS-A) wordt ook verkregen om 5 , 10, 15 en 20 minuten punten van de CO2-inademing. tDCS wordt toegediend tijdens de laatste 5 minuten van de 20 minuten durende CO2-inhalatieperiode. Proefpersonen zullen gedurende een uur na de sessie worden gecontroleerd op veiligheid en zullen een beoordeling van de onderzoeksarts ondergaan om te bepalen of ze geschikt zijn om te vertrekken. Na de 2e behandelingssessie wordt de deelname beëindigd, behalve dat de proefpersonen de volgende dag worden gebeld om te beoordelen op nadelige effecten en dat passende zorg wordt gegeven indien gevonden. R33-fase: 60 proefpersonen zullen deelnemen aan een dubbelblinde, gerandomiseerde, gecontroleerde studie met parallelle groepen. Ze worden gerandomiseerd naar actieve of controlebehandeling en bij het eerste bezoek na de screening ondergaan ze een elektrische dosistitratie zoals hierboven beschreven voor de behandeling waarnaar ze worden gerandomiseerd. Voor alle titraties geldt dat gedurende de 5 minuten tussen tDCS-behandelingen een niet-geblindeerd lid van het onderzoeksteam dat geen contact heeft met de proefpersonen, hun AOT-pupilrespons zal berekenen en aan de tDCS-behandelende arts zal doorgeven of de titratie moet worden voortgezet of gestopt. Proefpersonen die gerandomiseerd zijn naar de controlebehandeling ondergaan een schijntitratie waarbij het stopniveau willekeurig wordt gekozen uit de verdeling van de titratieresultaten die optreden in de R21-fase. De proefpersonen komen dan binnen 1 week terug en ondergaan een optimale dosis tDCS of controlebehandeling voor een enkele behandelingssessie zoals beschreven in de vorige paragraaf. Het primaire resultaat is de VAS-A-beoordeling "beangstigend" die wordt verkregen aan het einde van de tDCS/CO2-inhalatie. AOT-pupilrespons wordt elke 10 minuten na het einde van de tDCS/CO2-inhalatieperiode verkregen om de duur van aanhoudende effecten op LC in kaart te brengen. Aan het einde van deze sessie wordt de deelname beëindigd, behalve dat de proefpersonen de volgende dag worden gebeld om de bijwerkingen te beoordelen en indien nodig zorg te verlenen. Voorlopige gegevens van de R21-fase zullen worden gebruikt om de grotere R33-studie te rechtvaardigen, en voorafgaand aan de aanvang van de R33-onderzoeksfase zal een addendum bij het Institutional Review Board (IRB)-protocol met goedkeuring worden verkregen.

Procedure voor pupillometrie. Het team zal volledig mobiele SensoMotoric Instruments (SMI) Eye-tracking Glasses gebruiken om pupillometrie uit te voeren. De diameter van de pupillen wordt continu van elk oog geregistreerd met een bemonsteringsfrequentie van 60 Hz via een bril op het gezicht van de proefpersoon. De onderzoekers leggen de pupilgrootte vast bij baseline en als reactie op de AOT en toediening van 7,5% CO2. Gegevens zullen worden gesegmenteerd in tijdperken van 0 tot 12 seconden ten opzichte van het begin van de acquisitie van elke stimulus of experimentele conditie. Er wordt dan een gemiddelde pupildiameter berekend voor het overeenkomstige volume door het gemiddelde te nemen van de resterende niet-kunstmatige monsters in dat tijdvak. Voor een CO2-respons van 7,5% wordt de pupildiameter gemiddeld over periodes van 1 minuut terwijl proefpersonen in een donkere kamer naar een donker scherm staren. Dit wordt berekend bij baseline en 5, 10, 15 en 20 minuten na het begin van de CO2-inhalatie en 5 minuten en 30 minuten na de inhalatie.

Toediening van 7,5% CO2. Inademing van 7,5% CO2 gedurende 20 minuten zal worden uitgevoerd. Proefpersonen zullen worden geïnstrueerd om alcohol gedurende 36 uur en cafeïne gedurende 12 uur voorafgaand aan het testen te vermijden en om ten minste één uur voorafgaand aan het testen een lichte lunch te eten. Een zwangerschapstest in de urine zal worden toegediend aan vrouwen die zwanger kunnen worden op beide dagen van blootstelling aan gas met een negatief resultaat dat nodig is om door te gaan met deelname aan het onderzoek. Gas wordt toegediend via een neus-oraal gezichtsmasker dat via een slang is aangesloten op een reservoirzak van 500 liter gevuld met 7,5% CO2/21% zuurstof (O2) 71,5% stikstof (N2). Proefpersonen krijgen lucht door het masker in de 10 min voorafgaand aan CO2-toediening, gedurende welke basismetingen zullen worden verkregen.

Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) zal worden toegediend met een meerkanaals gelijkstroomstimulatieapparaat dat zo kan worden geprogrammeerd dat de operator niet weet welke combinatie van elektroden voor stimulatie wordt gebruikt, waardoor dubbele blindering mogelijk is. De te gebruiken actieve tDCS-elektrodeconfiguratie zal worden bepaald met de hierboven beschreven iteratieve procedure van 3 ronden; gebaseerd op elektrische veldmodellering en gepersonaliseerde elektrische dosistitratie om de laagste dosis te vinden die goed wordt verdragen en die het doelwit aangrijpt in termen van remming van de AOT-pupilrespons. De elektrische dosering zal voor elke proefpersoon worden gepersonaliseerd door de dosering te titreren (geleidelijk te verhogen) totdat de dosering wordt gevonden die zowel goed wordt verdragen (niet meer dan licht ongemak op een 5-punts Likert-schaal) als de AOT-pupilrespons onderdrukt. Als de 5-punts Likert-tolerantiescore groter is dan "licht ongemak" of als de maximale stroomsterkte wordt bereikt zonder effect op AOT, wordt de deelname van de proefpersoon beëindigd.