Hjemmebasert tDCS hos barn med ADHD: En randomisert, sham-kontrollert tDCS og fNIRS-studie

BAKGRUNN: Attention Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) er en av de mest svekkede nevroutviklingsforstyrrelsene i barndommen med en verdensomspennende prevalens på 5,3 % hos barn. Det kjennetegnes ved tilstedeværelsen av et vedvarende mønster av uoppmerksomhet og/eller hyperaktivitet-impulsivitet som i stor grad påvirker eller reduserer kvaliteten på sosiale, akademiske og yrkesmessige prestasjoner. Innflytelsesrike modeller for ADHD fokuserer hovedsakelig på et underskudd i hemmende kontroll som fører til eksekutive dysfunksjoner, assosiert med nevrale endringer i de prefrontale områdene, striatum og lillehjernen. Selv om ADHD kan behandles effektivt med psykostimulerende midler, avbryter en betydelig andel av pasientene behandlingen på grunn av uønskede hendelser eller utilstrekkelig bedring av symptomene. I tillegg er kognitive evner som ofte er svekket ved ADHD ikke direkte målrettet av medisiner. Derfor er det behov for ytterligere behandlingsalternativer, spesielt for å forbedre kognitive evner. På grunn av sin relativt enkle påføring og veletablerte sikkerhet, er ikke-invasiv hjernestimulering, som transkraniell likestrømstimulering (tDCS), et lovende tilleggsbehandlingsalternativ for barn med ADHD. Til dags dato har bare åtte studier sendt barn med ADHD til maksimalt 5 daglige økter. Det faktum at teknologien er billig, og har potensial til å bli brukt som en bærbar enhet hjemme av pasienter, gjør tDCS ytterligere til et attraktivt verktøy for å utforske i behandling hos barn med nevropsykologiske lidelser, inkludert ADHD. Videre har funksjonell nær infrarød spektroskopi (fNIRS), en ikke-invasiv, kompakt, urestriktiv og tilgjengelig funksjonell nevroavbildningsmodalitet demonstrert sitt potensial i den kliniske diagnosen av ADHD-barn. Siden fNIRS visualiserer de nevrale oppmerksomhets- og hemmingsprosessene hos barn med ADHD mens de utfører oppgaver på nettet, kan denne teknikken ha et stort potensiale for å registrere nevrale endringer av tDCS.

MÅL: Etterforskerne tar sikte på å utforske den akutte og langsiktige effekten av 20 daglige økter med hjemmebasert tDCS mens de gjør lekser. Våre primære mål søker å finne ut om tDCS forbedrer: 1) ADHD-symptomer, 2) eksekutiv funksjon og/eller hemmende prosesser hos barn med tDCS. Våre sekundære mål ser på 1) depressive og angstsymptomer hos barn med ADHD og 2) sikkerheten og gjennomførbarheten av hjemmebasert tDCS hos barn med ADHD, og ​​3) evaluere mekanismene som tDCS kan være terapeutisk ved å bruke fNIRS som avslører nevroplastiske endringer vellykket.

METODER: 75 barn med ADHD vil bli underkastet en hjemmebasert aktiv eller falsk tDCS med fast dose (20 minutter på 1 mA) i et 1:1:1 dobbeltblind, falskt kontrollert, randomisert, parallellgruppeskjema. Barn vil bli tilfeldig tildelt til å motta enten 1) aktiv tDCS av anodal venstre DLPFC og katodisk toppunkt, 2) aktiv tDCS av anodal høyre IFG og katodisk bakre venstre mastoid eller 3) sham tDCS. Stimuleringsøkter vil finne sted daglig, mandag til fredag, i 20 dager over en 4-ukers periode. For å fastslå den akutte og langsiktige effekten av hjemmebaserte tDCS, vil barn, foreldre og lærere bli bedt om å fylle ut spørreskjemaer ukentlig og/eller utføre oppgaver online i helgene fra hjemmet deres. 1) ADHD-symptomer vil bli evaluert ved hjelp av ADHD-, DBD- og VAS-skalaer. Utøvende funksjon og inhiberende prosesser vil bli bestemt av en endring i I) Visuell søkeoppgave, II) Stroop-oppgave, III) Go/No Go-oppgave, IV) Stoppsignaloppgave. 2) Depresjon/angstsymptomer vil bli vurdert ved hjelp av HADS og IDS-C skalaer. Sikkerhet og gjennomførbarhet av hjemmebasert tDCS vil bli vurdert ved hjelp av VAS-skalaer og et spørreskjema om uønskede hendelser. Til slutt vil en endring i oksygenert hemoglobin og deoksygenert hemoglobin bidra til å belyse mekanismene til tDCS på ADHD. Etter tDCS-intervensjonen vil barn bli bedt om å holde seg medisinfrie så lenge de kan inntil studien er fullført for maksimalt 1 måned etter tDCS. Alle barn vil bli evaluert personlig ved baseline (besøk 1), umiddelbart etter 4-ukers behandling (besøk 2), og et siste besøk innen 1 måned etter behandling (besøk 3). I løpet av disse tre besøkene vil hjerneaktiveringsmønstre til barna bli vurdert online ved hjelp av fNIRS mens de utfører de fire atferdsoppgavene.

KONKLUSJON: Denne studien vil være den første som øker antall daglige økter med tDCS fra 5 til 20 hos barn med ADHD, noe som gjør det mer enn 5 ganger mer sannsynlig å øke responsraten på tDCS. Kunnskap oppnådd ved forskning på ikke-invasiv hjernestimulering (NIBS) hos barn med ADHD kan oversettes til en alternativ effektiv behandling, redusere bivirkninger og fremme utviklingen av lukket sløyfe-nevromodulasjon ved ADHD generelt. I tillegg har det aldri blitt utført noen hjemmebasert ekstern tDCS-studie på barn. Å demonstrere potensialet vil ikke bare tilby et mer gjennomførbart alternativ til daglige laboratoriebesøk eller kliniske konsultasjoner, men kan også redusere pasient- og klinikkkostnadene. Til slutt vil denne studien være den første som kombinerer fNIRS og tDCS for å belyse de akutte og langsiktige mekanismene for effektiv tDCS-intervensjon hos barn med ADHD.