Dyp hjernestimulering med LIFUP for mild kognitiv svikt og mild Alzheimers sykdom (LIFUP)

Alzheimers sykdom (AD) er en nevrodegenerativ tilstand og den vanligste årsaken til demens eller funksjonssvikt i hukommelse og andre kognitive evner. Før de utvikler funksjonssvikt ved demens, utvikler pasienter mild kognitiv svikt (MCI), som øker risikoen for å utvikle funksjonssvikt ved demens. Dyp hjernestimulering (DBS) er av interesse som et potensielt terapeutisk alternativ for MCI og AD fordi den direkte kan målrette og modulere aktiviteten til hjernestrukturer som er involvert i minnefunksjonen.

Nylig har det vært flere rapporter om at DBS fra forskjellige steder i hjernen kan være effektive for å forbedre symptomer som er karakteristiske for demens (f.eks. Heschman et al., 2013). For eksempel, Laxton et al. (2010) utførte DBS i fornix/hypothalamus hos seks personer med AD i en fase I klinisk studie. Etterforskerne antok at stimulering av fornix ville endre aktiviteten til de mediale temporale minnekretsene, og dermed forsinke og/eller reversere hukommelsestap. Etter 6-12 måneder bemerket forskerne forbedring eller nedgang i progresjonen av AD hos noen av forskningsdeltakerne, målt ved to vanlig brukte vurderinger av global kognitiv funksjon. I en fersk litteraturgjennomgang har Laxton et al. (2013) beskrev også flere tilleggsstudier som viser at DBS av fornix eller kjernen til Meynert eller subthalamisk kjerne påvirker de patologiske nevrologiske kretsene involvert i AD.

Fire separate grupper har nylig publisert rapporter som konkluderer med at ultralyd forbedrer amyloid-β-clearance i musemodeller og gjenoppretter minne (f.eks. Leinenga & Götz, 2015). Dette funnet reiser spørsmålet om en metode for DBS, Low Intensity Focused Ultrasound Pulse (LIFUP), kan forbedre kognisjon hos pasienter med AD, som er preget av unormal avsetning av amyloidplakk i hjerneregioner som kontrollerer hukommelse og tenkning. Bruken av LIFUP i dyremodeller er godt beskrevet (Bystritsky et al., 2014). LIFUP er i stand til å trenge inn i menneskeskallen og nå dype strukturer innenfor det tidsmessige terapeutiske vinduet. Strukturene som kan nås av LIFUP inkluderer de temporale cortexene, hippocampus, thalamus og subthalamuskjerner, som alle er involvert i patofysiologien til AD. Food and Drug Administration (FDA) godkjente nylig et unntak for undersøkelsesutstyr (IDE) for å starte en gjennomførbarhets- og sikkerhetsprøve av LIFUP for personer med ildfaste anfall.

Selv om symptomatisk behandling er tilgjengelig for AD, er deres beskjedne virkninger midlertidige og det er behov for mer effektive intervensjoner. I det nåværende prosjektet foreslår etterforskerne å bruke den FDA-godkjente protokollen for å:

1. Bestem muligheten for en kort LIFUP-intervensjon (fire stimuleringer på 30 sekunder hver, med 2-minutters intervaller mellom hver behandling) for personer med MCI eller mild (tidlig fase) AD.
2. Som et sekundært mål vil etterforskerne undersøke om denne korte LIFUP-intervensjonen er assosiert med forbedringer av nevropsykologiske mål på kognitiv funksjon umiddelbart etter intervensjonen.

For å undersøke disse målene vil forsøkspersoner med MCI eller mild AD bli registrert. Emner vil bli randomisert ved hjelp av en enkelt-blind design, til ett av to LIFUP pulserende paradigmer der aktiviteten til nevroner i en viss del av hjernen enten økes. Forsøkspersonene vil deretter bli administrert fire påfølgende LIFUP-behandlinger mens forsøkspersonene er i en funksjonell magnetisk resonansavbildning (MRI). Nevropsykologiske vurderinger vil bli utført ved baseline, umiddelbart etter at LIFUP er administrert, og en uke etter avsluttet besøk.