Transcraniële gelijkstroomstimulatie en effecten op vroege auditieve verwerking bij schizofrenie

Neuroplasticiteit is het vermogen van de hersenen om zich aan te passen en te veranderen als reactie op prikkels. Bij schizofrenie dragen structurele en synaptische neuroplastische stoornissen mogelijk bij aan vroege perceptuele verwerkingstekorten die op hun beurt bijdragen aan stroomafwaarts hogere cognitieve disfunctie. De hypofunctiehypothese van de N-methyl-D-aspartaatreceptor (NMDA-R) van schizofrenie verklaart mogelijk de synaptische neuroplastische stoornissen, aangezien de NMDA-receptor een sleutelcomponent is van synaptische plasticiteit. Een rationele behandelingsstrategie omvat het aanpakken van de onderliggende synaptische neuroplastische en perceptuele verwerkingstekorten. Dat wil zeggen, het moduleren van de capaciteit voor synaptische plasticiteit en het herstellen van de verwerkingstekorten zou vervolgens kunnen leiden tot verbeterde perceptuele verwerking en uiteindelijk kunnen leiden tot een beter cognitief functioneren.

Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) is een niet-invasieve neurostimulatietechniek waarvan is aangetoond dat deze de synaptische plasticiteit moduleert. tDCS is veelbelovend omdat de technologie goedkoop is en de behandeling goed wordt verdragen en een goed veiligheidsprofiel heeft. Zowel studies bij mensen als bij dieren hebben een essentiële rol van de NMDA-receptor in tDCS-geïnduceerde neuroplastische veranderingen aangetoond. Recente dierstudies hebben aangetoond dat tDCS de niveaus van een NMDA-R-agonist verhoogde en neuroplastische veranderingen veroorzaakte.

Van cognitieve training is aangetoond dat het zowel synaptische als structurele neuroplastische veranderingen teweegbrengt in controle- en psychiatrische patiëntenpopulaties. Deze aanpak richt zich op specifieke neurale systemen met gerichte oefeningen die een combinatie van herhaling, beloning en motivatie gebruiken om adaptieve neuroplastische veranderingen teweeg te brengen.

Hoewel zowel tDCS als cognitieve training synaptische plasticiteitsveranderingen kunnen veroorzaken, heeft elke benadering specifieke sterke punten die op een coöperatieve manier kunnen samenkomen. tDCS moduleert NMDA-R-activiteit en creëert een omgeving die de kans op synaptische veranderingen vergroot. TDCS alleen heeft echter geen inherent mechanisme dat verandering met specificiteit of richting aanstuurt. Cognitieve training maakt gebruik van gerichte en herhaalde oefeningen, die specificiteit en richting geven aan synaptische veranderingen. De mate van verandering die optreedt, wordt echter beperkt door de verminderde staat van neuroplasticiteit bij schizofrenie. Het is denkbaar dat het gebruik van cognitieve training in een omgeving die is verrijkt met plasticiteit, kan leiden tot verbeterde en adaptieve synaptische neuroplastische verandering.

Proefpersonen die een psychiatrische ziekte hebben en mogelijk cognitief gehandicapt zijn, zullen in het onderzoek worden opgenomen. Personen met schizofrenie hebben gewoonlijk cognitieve stoornissen die de aandacht, het geheugen en het executieve functioneren beïnvloeden. Er is aanzienlijk bewijs dat deze tekorten verband houden met stoornissen in het sociaal en beroepsmatig functioneren die kenmerkend zijn voor de stoornis.

De cognitieve tekorten en functionele beperkingen van de ziekte zijn het doelwit van interesse in het onderzoek en daarom zal deze patiëntenpopulatie het specifieke doelwit zijn voor de werving van proefpersonen.

Doelstellingen en doelstellingen

Het doel van dit voorstel is om het effect te bepalen van het toevoegen van aanvullende cognitieve training aan tDCS bij het verbeteren van de vroege auditieve verwerking bij schizofreniepatiënten.

Specifieke doelen

1. Bepaal of het gelijktijdig toevoegen van een cognitieve auditieve trainingsoefening aan kathodische tDCS een voordeel biedt voor het verbeteren van vroege auditieve verwerking ten opzichte van alleen tDCS bij schizofreniepatiënten.
2. Bepaal of het toevoegen van kathodische tDCS aan een cognitieve auditieve trainingsoefening een voordeel biedt voor het verbeteren van vroege auditieve verwerking ten opzichte van alleen auditieve training bij schizofreniepatiënten.

Leerprotocool

30 personen met schizofrenie worden willekeurig verdeeld in 3 groepen.

Groep 1- Kathodale tDCS + auditieve trainingsoefening

Groep 2- Kathodale tDCS + controleconditie

Groep 3 - Sham tDCS + auditieve trainingsoefening

Proefpersonen in groep 1 en 2 krijgen kathodische stimulatie, terwijl groep 3 schijnstimulatie krijgt. De trainingscomponent voor groep 1 en 3 zal een actief auditief trainingsprogramma zijn, terwijl groep 2 een controleconditie zal volgen. Op dag 1 krijgen proefpersonen een baseline Tone Matching Task (TMT) en Mismatch Negativity (MMN)-beoordeling, gevolgd door 2 sessies tDCS. Onderwerpen krijgen tDCS + training gedurende 20 minuten gevolgd door een rustperiode van 20 minuten en vervolgens een tweede 20 minuten tDCS + trainingssessie. De proefpersonen komen de volgende dag terug (ongeveer 21 uur later) waar ze tDCS + training, een rust van 20 minuten en een laatste tDCS + trainingssessie zullen ondergaan. De TMT- en MMN-beoordeling na stimulatie wordt onmiddellijk na de laatste tDCS + trainingssessie uitgevoerd. Elk van deze sessies zal ongeveer 3 uur in beslag nemen.