Effect van taVNS van hersenstamactivering bij patiënten met de vroege en late ziekte van Parkinson - een fMRI-onderzoek

Deelnemers:

40 deelnemers met de diagnose van de ziekte van Parkinson (PD) patiënten ouder dan 45 jaar zullen worden opgenomen. Patiënten worden geworven vanuit de poliklinieken en klinische klinieken. PD zal worden gediagnosticeerd volgens de UK PD Society Brain Bank-criteria: 20 patiënten met vroege stadia en 20 patiënten met late stadia van PD. Inclusiecriteria: (1) ofwel HY-stadium 1-2 (n=20) of HY-stadium 3-4 (n=20); (2) vermogen om minimaal 2 minuten zelfstandig te lopen; (3) cognitieve stoornissen die medewerking tijdens tests kunnen verhinderen (4) stabiele antiparkinsonmedicatie gedurende de afgelopen 1 maand. Uitsluitingscriteria: (1) medicatieresistente rusttremor of dyskinesieën; (2) geschiedenis van aanvallen; (3) geïmplanteerde medische hulpmiddelen of metalen implantaten; (5) zwangerschap; (6) claustrofobie; (7) alle omstandigheden waardoor patiënten niet gedurende 1 uur stil kunnen liggen in rugligging (d.w.z. spierpijn, degeneratieve gewrichtsaandoeningen...).

TaVNS:

Niet-invasieve elektrostimulatie wordt toegepast op het linkeroor. De elektrode wordt in de cymba conchae geplaatst, maar er wordt alleen stroom geleverd tijdens taVNS en niet tijdens xVNS. Zowel taVNS als xVNS werden aangebracht via de Nemos®-elektrode met de volgende parameters: vierkante pseudobifasische puls, interpulsduur 80μs, pulsbreedte 300μs, pulsintensiteit 0,1mA boven de perceptuele drempel (figuur 1). taVNS25 wordt toegepast op 25Hz en taVNS100 wordt toegepast op 100Hz. De intensiteit voor elke afzonderlijke stimulatie wordt aan het begin van het experiment voor elke deelnemer aangepast. De volgorde van stimulatie wordt pas onthuld na de geautomatiseerde gegevens- en statistische analyse.

MRI-gegevensverzameling

MRI zal worden uitgevoerd in het Centrum voor Klinische Fysiologie van de Medische faculteit in Ljubljana (Center za klinično fiziologijo; CKF), met behulp van een 3T Philips Achieva 3TX dStream (Best, Nederland).

De onderzoekers zullen T1-gewogen en T2-gewogen (0,7 x 0,7 x 0,7 mm^3) volumes van de hersenen met hoge resolutie verkrijgen. Het gebied van de hersenstam en het cerebellum zal worden gescand met behulp van een T1-gewogen spectrale pre-saturatie met inversieherstel (SPIR)-sequentie om het contrast van neuromelaninestructuren te verbeteren (en LC beter af te bakenen). De drie structurele scans worden afgewisseld met 3 tijdslots, met daarin 3 8 min lange block design bloedzuurstofniveau-afhankelijke (BOLD MRI; fMRI) sessies (~1.75mm^3 isometrische voxel), tijdens elk slot ontvangen de deelnemers een ander type van stimulatie (taVNS,25, taVNS100 en xVNS). Om eventuele carryover-effecten te verminderen, zullen de onderzoekers de volgorde van de 3 fMRI-sessies willekeurig bepalen.

De tijdlijn van de volledige beeldvormingssessie zou als volgt zijn: Onderzoeksscan - Slot 1 - T1 - Slot 2 - T2 - Slot 3 - neuromelaninesequentie. De sessie mag maximaal 60 minuten duren. T1-gewogen beelden zullen eerst worden gesegmenteerd in grijze, witte en cerebrospinale vloeistof (CSF) weefselcompartimenten met behulp van DARTEL, geïmplementeerd in SPM12. Dit zorgt ook voor ruimtelijke normalisatie en co-registratie aan de standaard MNI-ruimte. Afbeeldingen van andere modaliteiten zullen eerst samen worden geregistreerd op T1-gewogen structurele scans en naast de MNI-sjabloon als secundaire afbeeldingen met behulp van het identieke transformatie-algoritme. Op basis van de fMRI-gegevens analyseren de onderzoekers (i) activeringspatronen van de hersenstam (ROI-analyse); en (ii) ontwerpconnectiviteit tussen NTS- en CNS-structuren blokkeren. fMRI-analyses zullen worden uitgevoerd met Analyse van Functionele NeuroImages (AFNI)-tools.