Gepersonaliseerde geheugenverbetering bij veroudering met gesloten-lus tACS

Cognitieve achteruitgang, vooral in geheugen en executieve controle, vormt een toenemende uitdaging voor de volksgezondheid naarmate de bevolking veroudert, wat bijdraagt aan verlies van zelfstandigheid, verminderde levenskwaliteit en hogere zorgkosten in verband met de ziekte van Alzheimer en aanverwante dementieën (ADRD). Ondanks decennia van onderzoek zijn er weinig effectieve, niet-farmacologische interventies die deze cognitieve verliezen kunnen vertragen of omkeren. Transcraniële wisselstroomstimulatie (tACS) is recentelijk naar voren gekomen als een veelbelovende, veilige en niet-invasieve techniek voor het moduleren van neurale ritmes die het geheugen ondersteunen. Bestaande benaderingen blijven echter beperkt door standaardstimulatieschema's die geen rekening houden met individuele hersenconnectiviteitspatronen of dynamische fluctuaties in de cognitieve staat.

Dit project heeft tot doel precisieneuromodulatie voor cognitieve veroudering te bevorderen door hoogresolutie tACS-protocollen te optimaliseren en te personaliseren om het geheugen bij oudere volwassenen te verbeteren. Voortbouwend op sterke pilotgegevens die de haalbaarheid van gepersonaliseerde en adaptieve stimulatie aantonen, zullen we multimodale beeldvorming (EEG en fMRI) gebruiken om veranderingen in frontotemporale synchronie te volgen, specifiek theta-gamma fase-amplitude koppeling en theta fase synchronisatie, waarvan bekend is dat ze geheugenvorming en -ophaling ondersteunen.

Doelstelling 1 zal vaststellen hoe stimulatiepatroon (gepatroneerde versus continue golfvormen) en schema (één, drie of vijf opeenvolgende dagen) de duurzaamheid van geheugenverbetering beïnvloeden. Door zes systematisch gevarieerde doseringsprotocollen te vergelijken, zullen we het optimale patroon en herhalingsschema bepalen die verbeteringen in werkgeheugencapaciteit, interferentiecontrole en langetermijngeheugenherkenning maximaliseren en gedurende een maand volhouden.

Doelstelling 2 zal een connectiviteitsgestuurd closed-loop tACS-systeem ontwikkelen en testen dat continu neurale synchronisatie in het frontotemporale netwerk monitort en stimulatieparameters in realtime aanpast. Dit adaptieve raamwerk is ontworpen om stimulatie af te stemmen op de zich ontwikkelende hersenstaat van elke deelnemer, waardoor efficiëntere en meer geïndividualiseerde cognitieve verbetering mogelijk is dan met statische benaderingen.

Door gedrags-, elektrofysiologische en neuroimaging-metingen te integreren met adaptieve controle-algoritmen, zal dit onderzoek betrouwbare biomarkers van responsiviteit identificeren, causale mechanismen die neurale synchronie aan geheugen koppelen ophelderen, en een nieuwe klasse van gepersonaliseerde, connectiviteitsgestuurde interventies voor cognitieve achteruitgang opleveren. De bevindingen zullen een basis leggen voor schaalbare, niet-invasieve en mechanismegedreven behandelingen voor ADRD en leeftijdsgebonden geheugenverlies, wat de bredere NIH-missie van het bevorderen van gezonde cognitieve veroudering bevordert.