Målretting mot språkspesifikke og utøvende kontrollnettverk med transkraniell likestrømstimulering i logopenisk variant PPA

Språkunderskudd er et vanlig trekk ved nevrodegenerative lidelser, og er det primære underskuddet ved primær progressiv afasi (PPA), et syndrom som står for omtrent 2/3 fronto-temporal lobar demens (FTLD) varianter, og minst én Alzheimers sykdom (AD) variant. Språkunderskudd svekker kommunikasjonen og livskvaliteten for både pasienter og omsorgspersoner dramatisk. PPA har vanligvis en tidlig debut (50-65 år), noe som påvirker jobb og familieliv negativt. Det finnes ingen sykdomsmodifiserende farmakologiske midler for PPA, og den eneste tilgjengelige behandlingen er noen få økter med kompenserende talebehandling. I den første syklusen av denne prisen stilte etterforskerne spørsmålet om språkterapieffekter kunne forsterkes av elektrisk stimulering. Etterforskerne gjennomførte den hittil største randomiserte, dobbeltblinde, sham-kontrollerte, crossover, kliniske studien for å bestemme effekten av transkraniell likestrømstimulering (tDCS) i PPA. Etterforskerne fant at tDCS over venstre nedre frontal gyrus (L_IFG), en av de viktigste språkknutepunktene i hjernen, forsterker effekten av en skriftlig navne- og staveinngrep betydelig. Imidlertid fant etterforskerne stor heterogenitet i effektene av tDCS. Overraskende nok var pasienter med de største tDCS-effektene i terapioppgaven og de største generaliseringseffektene til andre oppgaver den ikke-flytende varianten (nfvPPA), med et episenter av atrofi i L_IFG. Selv om etterforskerne viste at de som forbedret navngivningen mest, etter stimulering av forsøkspersonens L_IFG, var de som har atrofi der, gjenstår et sentralt spørsmål. Hva er forklaringen: (1) den store plastisiteten til L_IFG (som nylig vist i post-slag afasi) eller (2) et generelt prinsipp for nevromodulering, dvs. stimulering er mest effektiv over atrofierte og kompromitterte områder. Sistnevnte hypotese styrkes av fraværet av korrelasjon mellom atrofi og funksjonell tilkobling (FC), som ble vist å være en av mekanismene for tDCS-effekter, den andre er endringer i den hemmende nevrotransmitteren gamma-aminosmørsyre (GABA).

Derfor, for å ta opp spørsmålet ovenfor, vil etterforskerne stimulere et annet stort område av atrofi i PPA, parietal cortex. Den fremre nedre parietale cortex, og spesielt den venstre supramarginale gyrus (L_SMG), spesialiserer seg på fonologisk prosessering, nemlig fonologisk verbal korttidshukommelse (vSTM), dvs. evnen til midlertidig å lagre fonologisk (og grafemisk) informasjon i rekkefølge. Domenet til vSTM påvirker mange språkoppgaver (repetisjon, navngiving, syntaks), noe som gjør det til et ideelt behandlingsmål og L_SMG til et ideelt stimuleringsmål, siden generalisering av tDCS-effekter til andre språkoppgaver er drevet av funksjonen (beregningen) til stimulert område. Den foreslåtte forskningen utnytter etterforskernes omfattende erfaring med tDCS i PPA (18 publiserte og 7 under vurderingsartikler fra forrige kliniske studie) og vil eksperimentelt adressere det grunnleggende spørsmålet om stimulering over atrofiert og kompromittert cortex er mest effektivt. Ved å teste et grunnleggende prinsipp for nevromodulasjon i en ødeleggende nevrodegenerativ lidelse, vil etterforskerne betydelig fremme feltet for nevrorehabilitering ved tidlig debuterende demens.

Mål 1: Å finne ut om vSTM-behandling ('RAM', for 'Repeat After Me') kombinert med høydefinisjon (HD)-tDCS over L_SMG vil være mer effektivt for pasienter med lokalt episenter av atrofi der enn for pasienter med frontal atrofi.

Mål 2: Å forstå mekanismen til tDCS ved å måle tDCS-induserte endringer i nettverk FC og GABA over L_SMG. Etterforskerne vil utføre funksjonell magnetisk resonansavbildning i hviletilstand (rsfMRI), (MPRAGE), diffusjonsvektet avbildning (DWI), perfusjonsavbildning (pCASL) og magnetisk resonansspektroskopi (MRS), før, etter og 3 måneder etter. -innblanding.

Mål 3: Å identifisere nevrale, kognitive, fysiologiske, kliniske og demografiske egenskaper (biomarkører) som forutsier sham, tDCS og tDCS vs sham effekter på vSTM og relaterte språkoppgaver i PPA. Etterforskerne vil evaluere nevrale (funksjonell og strukturell tilkobling, kortikalt volum, nevropeptider og perfusjon), kognitive (minne, oppmerksomhet, eksekutive) og språkfunksjoner, kliniske (alvorlighetsgrad) og demografiske (alder, kjønn) egenskaper, og etterforskerne vil analysere effektene på vSTM og andre språk/kognitive utfall umiddelbart etter intervensjon og 3 måneder etter intervensjon.