Transkraniell likestrømstimulering og effekter på tidlig auditiv prosessering ved schizofreni

Nevroplastisitet er hjernens evne til å tilpasse seg og endre seg som respons på stimuli. Ved schizofreni bidrar strukturelle og synaptiske nevroplastiske svekkelser potensielt til tidlige perseptuelle prosesseringsmangler som igjen bidrar til nedstrøms høyere kognitiv dysfunksjon. N-metyl-D-aspartatreseptoren (NMDA-R) hypofunksjonshypotesen om schizofreni forklarer potensielt de synaptiske nevroplastiske svekkelsene ettersom NMDA-reseptoren er en nøkkelkomponent i synaptisk plastisitet. En rasjonell behandlingsstrategi innebærer å målrette de underliggende synaptiske nevroplastiske og perseptuelle prosesseringsmangelene. Det vil si at modulering av kapasiteten for synaptisk plastisitet og utbedring av prosesseringsmangel kan deretter fosse inn i forbedret perseptuell prosessering og til slutt føre til bedre kognitiv funksjon.

Transkraniell likestrømstimulering (tDCS) er en ikke-invasiv nevrostimuleringsteknikk som har vist seg å modulere synaptisk plastisitet. tDCS er lovende fordi teknologien er lav kostnad og behandlingen er godt tolerert og har en god sikkerhetsprofil. Både menneskelige og dyrestudier har implisert en viktig rolle for NMDA-reseptoren i tDCS-induserte nevroplastiske endringer. Nyere dyrestudier viste at tDCS økte nivåene av en NMDA-R-agonist og induserte nevroplastiske endringer.

Kognitiv trening har vist seg å indusere både synaptiske og strukturelle nevroplastiske endringer i kontroll og psykiatriske pasientpopulasjoner. Denne tilnærmingen retter seg mot spesifikke nevrale systemer med målrettede øvelser som bruker en kombinasjon av repetisjon, belønning og motivasjon for å indusere adaptive nevroplastiske endringer.

Mens både tDCS og kognitiv trening kan indusere synaptiske plastisitetsendringer, har hver tilnærming spesifikke styrker som kan konvergere på en samarbeidende måte. tDCS modulerer NMDA-R-aktivitet og skaper et miljø som øker sannsynligheten for at synaptiske endringer oppstår. Imidlertid har tDCS alene ingen iboende mekanisme som driver endring med spesifisitet eller retning. Kognitiv trening bruker målrettede og gjentatte øvelser, som gir spesifisitet og retningsbestemthet til synaptiske endringer. Omfanget av endring som skjer er imidlertid begrenset av den svekkede tilstanden av nevroplastisitet ved schizofreni. Det kan tenkes at bruk av kognitiv trening i et miljø beriket for plastisitet kan føre til forbedret og adaptiv synaptisk nevroplastisk endring.

Forsøkspersoner som har en psykiatrisk sykdom og kan være kognitivt svekket vil bli inkludert i studien. Personer med schizofreni har ofte kognitive svekkelser som påvirker oppmerksomhet, hukommelse og eksekutiv funksjon. Det er betydelig bevis på at disse manglene er knyttet til svekkelser i sosial og yrkesmessig funksjon som er karakteristisk for lidelsen.

De kognitive defektene og funksjonsnedsettelsene ved sykdommen er målet for interesse i studien, og derfor vil denne pasientpopulasjonen være de spesifikke målene for rekruttering av fag.

Mål og mål

Formålet med dette forslaget er å bestemme effekten av å legge til tilleggs kognitiv trening til tDCS for å forbedre tidlig auditiv prosessering hos schizofrenipasienter.

Spesifikke mål

1. Bestem om å legge til en kognitiv auditiv treningsøvelse samtidig med katodisk tDCS gir en fordel for å forbedre tidlig auditiv prosessering fremfor tDCS alene hos schizofrenipasienter.
2. Finn ut om å legge til katodisk tDCS til en kognitiv auditiv treningsøvelse gir en fordel for å forbedre tidlig auditiv prosessering fremfor auditiv trening alene hos schizofrenipasienter.

Studieprotokoll

30 personer med schizofreni vil bli tilfeldig delt inn i 3 grupper.

Gruppe 1- Katodisk tDCS + auditiv treningsøvelse

Gruppe 2- Katodisk tDCS + kontrolltilstand

Gruppe 3- Sham tDCS + auditiv treningsøvelse

Forsøkspersoner i gruppe 1 og 2 vil motta katodisk stimulering, mens gruppe 3 vil motta simuleringsstimulering. Treningskomponenten for gruppe 1 og 3 vil være et aktivt auditivt treningsprogram mens gruppe 2 vil delta i en kontrolltilstand. På dag 1 vil forsøkspersonene motta en baseline Tone Matching Task (TMT) og Mismatch Negativity (MMN) vurdering etterfulgt av 2 økter med tDCS. Forsøkene vil motta tDCS + trening i 20 minutter etterfulgt av en 20 min hvileperiode, og deretter en andre 20 min tDCS + treningsøkt. Forsøkspersonene kommer tilbake neste dag (omtrent 21 timer senere) hvor de vil gjennomgå tDCS + trening, en 20 minutters hvile og en siste tDCS + treningsøkt. TMT- og MMN-vurderingen etter stimulering vil bli utført umiddelbart etter den siste tDCS + treningsøkten. Hver av disse øktene vil ta omtrent 3 timer timer å gjennomføre.