Versnelde intermitterende Theta-burst-stimulatie om de cognitieve functie en balans te wijzigen bij dementie en geheugenverlies

Ongeveer 20-30% van de Canadese volwassenen ouder dan 65 jaar ervaart elk jaar een val, en dit percentage neemt drastisch toe voor degenen ouder dan 85 jaar [2]. Door de vergrijzing is het aantal jaarlijks gerapporteerde valpartijen tussen 2008 en 2020 met 47% toegenomen [3]. Personen met cognitieve stoornissen hebben een 8x hoger risico op vallen vergeleken met mensen zonder [4]. Evenwicht is een belangrijke risicofactor voor vallen [5-7], en er zijn aanwijzingen dat evenwichtscontrole een teken is van cognitieve achteruitgang [8]. De cognitieve functie is bijvoorbeeld significant gecorreleerd met houdingscontrole [9] en houdingsschommelingen [10]. Bij de ziekte van Parkinson is evenwicht in verband gebracht met een grotere executieve disfunctie en een langzamere verwerkingssnelheid [11].

Synaptische plasticiteit geïnduceerd via neuromodulerende technieken kan leiden tot verbeteringen in de motorische en cognitieve functie. Eén van die technieken is Transcraniële magnetische stimulatie (TMS), een niet-invasieve vorm van neuromodulatie. Om synaptische plasticiteit te induceren, worden magnetische stimuli via TMS afgeleverd in theta-burst-patronen. Dit omvat continue theta burst-stimulatie (cTBS) die langdurige depressie (LTD)-achtige veranderingen in neuronale prikkelbaarheid induceert en intermitterende theta burst-stimulatie (iTBS) die langdurige potentiëring (LTP)-achtige veranderingen in neuronale prikkelbaarheid induceert [12]. Eerdere literatuur suggereert dat iTBS een effectief hulpmiddel kan zijn voor het moduleren van cognitie en motorische functies.

Wu et al. (2022) vonden een verbetering in de geheugenfunctie van patiënten met de ziekte van Alzheimer na een 14-daagse kuur met iTBS, toegediend aan de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) [13]. Trung et al. (2019) toonden aan dat drie dagen iTBS, afgeleverd bij de DLPFC, leidde tot cognitieve verbeteringen in een steekproef van patiënten met de ziekte van Parkinson met milde cognitieve stoornissen (MCI) [14]. Wat het evenwicht betreft, is aangetoond dat iTBS een effectieve interventie is voor evenwichtsherstel wanneer het wordt toegediend aan het cerebellum [16,17] of de primaire motorische cortex (M1) [16]. Verbeteringen in de loopprestaties zijn ook waargenomen na andere stimulatiepatronen, waaronder repetitieve TMS (rTMS) in de populatie na een beroerte [18-20]. Deze verbeteringen in cognitie en evenwicht na iTBS kunnen in verband worden gebracht met plastische veranderingen in de neuronale structuur, zoals te zien in diermodellen [21].

Versnelde intermitterende theta-burst-stimulatie (iTBS) omvat meerdere iTBS-sessies die binnen één dag in de loop van meerdere dagen worden toegediend, waardoor de duur van het behandelingsregime wordt verkort. Van aiTBS is aangetoond dat het een aanvaardbare en veilige vorm van niet-invasieve hersenstimulatie is met snelle antidepressieve werkzaamheid en anti-suïcidale effecten bij patiënten met een depressieve stoornis [22-27]. Eerdere studies hebben aangetoond dat het aiTBS-paradigma, dat bestond uit iTBS die drie keer per dag werd toegediend, gescheiden door intervallen van 15 minuten, in de loop van 14 dagen, resulteerde in een verbetering van de geheugenfunctie bij personen met de ziekte van Alzheimer [13, 27].

Voor deze onderzoeksvraag hebben we twee verschillende stimulatieplaatsen gekozen. DLFPC staat bekend om zijn bijdragen aan leren en geheugen. Personen met dementie ontvangen doorgaans rTMS-stimulatie voor DLPFC om te onderzoeken of de cognitieve functie kan worden verbeterd (Wu et al., 2020). Er is gezien dat personen met dementie vaker vallen. Het is onduidelijk of rTMS voor DLPFC de balansprestaties en het risico op vallen beter zal verbeteren dan rTMS voor M1, een typische stimulatieplaats voor evenwichtsgerelateerde onderzoeken. Er is aangetoond dat iTBS een effectieve interventie is voor evenwichtsherstel wanneer het wordt toegediend aan de primaire motorische cortex (M1) (Liao et al., 2024). Er zijn ook verbeteringen in de loopprestaties waargenomen bij het volgen van andere stimulatiepatronen, waaronder repetitieve TMS (rTMS) in de populatie na een beroerte bij toediening aan M1 (Wang et al., 2012; Wang et al., 2019; Rastgoo et al., 2016). ). Deze verbeteringen in cognitie en evenwicht na iTBS kunnen in verband worden gebracht met plastische veranderingen in de neuronale structuur, zoals te zien in diermodellen (Tsang et al., 2021).

Daar stellen we de onderzoeksvraag of rTMS geleverd aan M1 zal leiden tot een grotere verbetering van de balans vergeleken met rTMS geleverd aan DLPFC. Het bepalen van dit antwoord zal meer succes mogelijk maken bij het verfijnen van TMS-doelen. Gezien de zware last die de geriatrische geneeskunde op het Canadese gezondheidszorgsysteem legt, kan het begrijpen van het verband tussen evenwicht en cognitie een aanzienlijke impact hebben op de aanpak van het beheer van deze populatie.