Auriculaire vagale stimulatie bij verlangen naar alcohol (VNS_CRAV)

De chronische consumptie van alcohol leidt tot een pathofysiologische aanpassing van het zenuwstelsel, door een toename van de glutamaterge receptoren en een afname van de GABAerge receptorfuncties. Autonome en psychomotorische hyperactieve stoornissen, zoals misselijkheid, tremor, diaforese, overgevoelige reflexen, hypertensie en tachycardie, evenals negatieve emotionele toestanden, gekenmerkt door rusteloosheid, angst, dysforie en prikkelbaarheid treden 6 tot 24 uur na het stoppen met alcoholgebruik op. De oorzaak van de vegetatieve symptomen is een door de sympathicus gedreven onevenwichtigheid van het autonome zenuwstelsel. De negatieve gezondheidstoestand kan zeer lang aanhouden en is de belangrijkste reden voor terugval.

Farmacologische behandeling van alcoholontwenningssyndroom bestaat uit ether Benzodiazepinen of GHB is een endogene metaboliet van γ-aminoboterzuur (GABA).

Het percentage succesvolle behandelingen is het laagst voor alcoholafhankelijkheid van alle psychiatrische stoornissen. Het lijkt daarom van belang om verder interdisciplinair onderzoek te doen naar nieuwe en effectieve behandelmethoden. Om het vegetatieve evenwicht te herstellen bij nieuwe neuromodulerende benaderingen van het alcoholontwenningssyndroom, zou dergelijke percutane auriculaire vagale stimulatie (pVNS) nuttig kunnen zijn.

De veranderingen in de pupilgrootte dienen, net als andere fysiologische markeringen, bijvoorbeeld hyperventilatie, bloeddruk en hartslag, als psychofysiologische marker van het autonome zenuwstelsel (ANS). Naast het feit dat de pupilgrootte wordt bepaald door de balans tussen de parasympathische ANS (PANS) en de sympathische ANS (SANS), zijn het meten van de statische en dynamische pupildiameters geschikte parameters om onevenwichtigheden of disfunctie van de vegetatieve regulatie te meten. De pupildiameter oscilleert spontaan bij lage frequenties, wat een bijna constante oscillerende verandering in de pupilgrootte is. Net als de pupilgrootte wordt algemeen aangenomen dat pupiloscillatie wordt gereguleerd door een dynamische interactie tussen parasympathische (cholinerge) en sympathische (noradrenerge) activiteit.

In deze studie beoordeelde de onderzoeker de pupilreactie op de cholinerge antagonist tropicamide bij alcoholontwenningssyndroom als een biomarker van het vegetatieve evenwicht voor en na pVNS. De onderzoeker veronderstelde dat pVNS de parasympathomimetische tonus zal versterken die wordt weergegeven door een verkleining van de pupildiameter in een parasympatholytische farmacologische provocatie met tropicamide na vagale stimulatie.

Ontwerp ontwerpen

De pilootstudie paste een open-label, niet-geblindeerd ontwerp met herhaalde metingen toe met drie tijdstippen van pupillometriemetingen op twee testdagen. Voor basislijnmetingen werd de statische pupilmeting uitgevoerd met het hoofd in een vaste positie en met open ogen (0'). Gevolgd door toediening van één druppel 0,01% tropicamide-oplossing in het linkeroog. De dynamische pupilmeting volgde 20 minuten (20') en 40 minuten (40') na het aanbrengen van tropicamide. In ons protocol plande de onderzoeker een 60'-meting, die werd verwijderd vanwege de bevinding dat een maximale dilatatie werd gemeten na 40' en dat patiënten steeds meer geagiteerd en vermoeid raakten, wat vaak leidde tot vertekende opnames bij nulmeting. Absolute verandering (mm) en relatieve verandering (%) van de pupildiameter werd berekend.

Vervolgens werd auriStim (AU0115, Multisana GmbH, Wenen, Oostenrijk) geplaatst voor percutane vagale stimulatie (pVNS). Patiënten werden gedurende 72 uur gestimuleerd, met een intermitterende stimulatiemodus, waarbij alle drie uur van actieve naar rusttoestand werd geschakeld. Na de stimulatieperiode plaatsten patiënten hun hoofd in een vaste positie voor de tweede pupilmeting. Voor dynamische metingen werd tropicamide geïnduceerd en werden maatregelen genomen na 20' en 40'. Opnieuw berekende de onderzoeker absolute en relatieve veranderingen van de pupildiameter. Voor elke opname analyseerde de onderzoeker pupiloscillaties met een Fourier-analyse als biomarker van de activering van het centrale zenuwstelsel. Alle patiënten werden op hetzelfde tijdstip van de dag (tussen 9.00 en 10.00 uur) getest om dagelijkse variatie in pupildiameter op dag twee en dag vijf van de intramurale alcoholontwenning uit te sluiten.

Percutane auriculaire vagale zenuwstimulatie (pVNS)

Voor auriculaire vagale stimulatie gebruikte de onderzoeker auriStim (AU0115, Multisana GmbH, Wenen, Oostenrijk). Met behulp van een zaklamp met groene lichtgevende diodes (LED's) werden bloedvaten in de cymba conchae van de linkeroorzijde gedetecteerd. Minimaal invasieve naalden (doordringend 1-2 mm) werden dicht bij de vaatvertakking geplaatst om efficiënte stimulatie van de auriculaire tak van de nervus vagus te verschaffen. De ingebouwde microchip stuurt monofasische voltpulsen van 1 ms, met wisselende polariteit, een frequentie van 1 Hz en een amplitude van 4V. De stimulatie duurde in totaal 72 uur met afwisselende aan/uit-perioden van drie uur. Daarna werd het apparaat verwijderd en vervolgden de patiënten hun therapie bestaande uit anti-ontwenningsmedicatie.

Kwantitatieve pupillometrie

Voorafgaand aan de opname maakten patiënten gedurende drie minuten kennis met de testomgeving (160 lux) in een geluiddichte ruimte (3 x 4 meter). Met het hoofd stil in een kin- en voorhoofdsteun, plaatsten de patiënten hun linkeroog voor de camera en fixeerden een zwarte stip op 1,6 m afstand om accommodatie te voorkomen. Pupillometrie werd uitgevoerd met behulp van een niet-invasief, op een personal computer gebaseerd infrarood digitaal video pupillometersysteem (TV pupillometer 1050, Whittaker Corporation., California, Los Angeles). De ingebouwde vijf milliwatt infrarood-LED's zorgen voor een continue verlichting van het oog, met een golflengte van 850 nm om een ​​film met een hoog contrast te bereiken, en waarop de pupil niet reageert. Het systeem integreert een gekalibreerde lichtstimulatie met een vaste intensiteit (145 lux) en duur (300 ms) om een ​​door licht opgewekte pupilreactie op te wekken. Het systeem maakt een nauwkeurige (0,01 mm limiet) en snelle (50 Hz) meting van de verticale diameter mogelijk, en bepaalt automatisch de statische pupilgrootte (gemiddeld over de eerste 25,6 seconden van de opname) en een reeks dynamische pupilparameters na lichtstimulatie. Dynamische parameters omvatten rustpupildiameter (pupildiameter vlak voor lichtstimulatie), de latentie voor vernauwing (de latentietijd vanaf de lichtflitsblootstelling tot het begin van pupilvernauwing), de amplitude van vernauwing (de waarde van de rustdiameter minus de maximale vernauwingsdiameter), de constrictieve verhouding (amplitude van vernauwing/rustpupildiameter), de duur van vernauwing (tijdsinterval tussen het begin van vernauwing en het tijdstip van maximale vernauwing) en piekvernauwingssnelheid. De opname van de pupildiameter en responscurve wordt weergegeven als een grafiek van de pupildiameter tegen de tijd. Op basis van de meting van de statische pupildiameter (eerste 25,6 sec.) berekent de pupillometer pupiloscillaties door middel van Fourier-analyse (FA), die de activering van het centrale zenuwstelsel weerspiegelen. Voorafgaand aan Fourier-analyse werd een lineaire interpolatie toegepast op artefacten zoals knipperende en ontbrekende gegevens door een ingebouwd programma voor het verwijderen van ruis. Voor FA gebruikte de onderzoeker vijf individuele frequentiebanden: 0,0 - 0,2, 0,21 - 0,4, 0,41 - 0-6, 0,61 - 0,8, 0,81 - 1 Hz en het volledige vermogensspectrum 0,0 - 1 Hz.