Targeting van taalspecifieke en uitvoerende controlenetwerken met transcraniële gelijkstroomstimulatie in logopenische variant PPA

Taalachterstanden zijn een veelvoorkomend kenmerk van neurodegeneratieve stoornissen en zijn de primaire stoornis bij primaire progressieve afasie (PPA), een syndroom dat verantwoordelijk is voor ongeveer 2/3 frontotemporale lobaire dementie (FTLD) varianten, en ten minste één ziekte van Alzheimer (AD). variant. Taalachterstanden tasten de communicatie en kwaliteit van leven dramatisch aan voor zowel patiënten als zorgverleners. PPA begint meestal op jonge leeftijd (50-65 jaar), wat nadelige gevolgen heeft voor werk en gezinsleven. Er zijn geen ziektemodificerende farmacologische middelen voor PPA en de enige behandeling die beschikbaar is, is een paar sessies compenserende logopedie. In de eerste ronde van deze prijs stelden de onderzoekers de vraag of de effecten van taaltherapie kunnen worden versterkt door elektrische stimulatie. De onderzoekers voerden tot nu toe de grootste gerandomiseerde, dubbelblinde, schijngecontroleerde, cross-over, klinische studie uit om de effecten van transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) in PPA te bepalen. De onderzoekers ontdekten dat tDCS over de linker inferieure frontale gyrus (L_IFG), een van de belangrijkste taalknooppunten in de hersenen, de effecten van een schriftelijke naamgevings- en spellingsinterventie aanzienlijk vergroot. De onderzoekers vonden echter een grote heterogeniteit in de effecten van tDCS. Verrassend genoeg waren patiënten met de grootste tDCS-effecten in de therapietaak en de grootste generalisatie-effecten naar andere taken de niet-vloeiende variant (nfvPPA) groep, met een epicentrum van atrofie in de L_IFG. Hoewel de onderzoekers aantoonden dat degenen die het benoemen het meest verbeterden, na stimulatie van de L_IFG van proefpersonen, degenen waren die daar atrofie hadden, blijft er een belangrijke vraag. Wat is de verklaring: (1) de grote plasticiteit van de L_IFG (zoals onlangs aangetoond bij afasie na een beroerte) of (2) een algemeen principe van neuromodulatie, d.w.z. stimulatie is het meest effectief op geatrofieerde en gecompromitteerde gebieden. De laatste hypothese wordt versterkt door de afwezigheid van correlatie tussen atrofie en functionele connectiviteit (FC), waarvan werd aangetoond dat het een van de mechanismen is van tDCS-effecten, de andere zijn veranderingen in de remmende neurotransmitter gamma-aminoboterzuur (GABA).

Daarom zullen de onderzoekers, om de bovenstaande vraag te beantwoorden, een ander belangrijk gebied van atrofie in PPA stimuleren, de pariëtale cortex. De anterieure inferieure pariëtale cortex, en in het bijzonder de linker supramarginale gyrus (L_SMG), is gespecialiseerd in fonologische verwerking, namelijk fonologisch verbaal kortetermijngeheugen (vSTM), d.w.z. het vermogen om fonologische (en grafische) informatie tijdelijk op volgorde op te slaan. Het domein van vSTM beïnvloedt veel taaltaken (herhaling, naamgeving, syntaxis), waardoor het een ideaal behandeldoel en de L_SMG een ideaal stimulatiedoel maakt, aangezien generalisatie van tDCS-effecten naar andere taaltaken wordt aangestuurd door de functie (berekening) van de gestimuleerd gebied. Het voorgestelde onderzoek profiteert van de uitgebreide ervaring van de onderzoekers met tDCS in PPA (18 gepubliceerde en 7 onder review papers van de vorige klinische proef) en zal experimenteel de fundamentele vraag beantwoorden of stimulatie over geatrofieerde en gecompromitteerde cortex het meest effectief is. Door een fundamenteel principe van neuromodulatie te testen bij een verwoestende neurodegeneratieve aandoening, zullen de onderzoekers het veld van neurorevalidatie bij beginnende dementie aanzienlijk verbeteren.

Doel 1: Bepalen of vSTM-behandeling ('RAM', voor 'Repeat After Me') gecombineerd met high definition (HD)-tDCS over de L_SMG effectiever zal zijn voor patiënten met het lokale epicentrum van atrofie daar dan voor patiënten met frontale atrofie.

Doel 2: Het mechanisme van tDCS begrijpen door tDCS-geïnduceerde veranderingen in netwerk FC en GABA over de L_SMG te meten. De onderzoekers zullen functionele magnetische resonantiebeeldvorming (rsfMRI), (MPRAGE), diffusiegewogen beeldvorming (DWI), perfusiebeeldvorming (pCASL) en magnetische resonantiespectroscopie (MRS) uitvoeren vóór, na en 3 maanden na -interventie.

Doel 3: Het identificeren van neurale, cognitieve, fysiologische, klinische en demografische kenmerken (biomarkers) die sham-, tDCS- en tDCS- versus sham-effecten op vSTM en gerelateerde taaltaken in PPA voorspellen. De onderzoekers evalueren neurale (functionele en structurele connectiviteit, corticaal volume, neuropeptiden en perfusie), cognitieve (geheugen, aandacht, executieve) en taalfuncties, klinische (ernst) en demografische (leeftijd, geslacht) kenmerken, en de onderzoekers zullen analyseer de effecten op vSTM en andere taal/cognitieve uitkomsten direct na de interventie en 3 maanden na de interventie.