Sinusformet galvanisk vestibulær stimulering for nevrogen ortostatisk hypotensjon/synkope

Synkope er en svært utbredt tilstand som påvirker 42 % av befolkningen på et tidspunkt i livet. Fysisk skade oppstår med synkopale hendelser og faren for skade blir mer utbredt med alderen. Synkope står for 3 % av besøkene til akuttmottak og 6 % av alle innleggelser på sykehus. For pasienter med hyppig tilbakevendende synkope har psykososial svikt en estimert negativ innvirkning på 33 % av de vurderte aspektene av dagliglivet. Det er også en stor økonomisk innvirkning, med anslagsvis 2,4 milliarder dollar årlig kostnad, hovedsakelig på grunn av sykehusinnleggelser.

Nevrogen ortostatisk hypotensjon (nOH) er et resultat av nedsatt arteriell vasokonstriksjon som normalt medieres av barorefleksen som respons på gravitasjonssammenslåing av blod. De karakteristiske funnene i nOH er et fall i systolisk blodtrykk (SBP) på 20 mmHg eller mer, eller et fall i diastolisk blodtrykk (DBP) på 10 mmHg eller mer, som svar på stående eller tilt hodet opp. Det som skiller nOH fra andre årsaker til ortostatisk hypotensjon, som vasovagal synkope eller dehydrering, er en avstumpet kompensatorisk hjertefrekvensøkning (<15 BPM). nOH står for 15 % av synkope i den generelle befolkningen og 24 % av slike tilfeller i akuttmottak. Den autonome svikten som utfeller nOH kan skyldes α-synukleinproteinavleiringer i sentrale gliaceller (multippel systematrofi) eller i postganglioniske autonome nevroner når assosiert med Parkinsons sykdom eller primær autonom svikt. Sekundære årsaker til autonom svikt inkluderer diabetisk nevropati og andre autoimmune tilstander som selektivt retter seg mot de perifere autonome nervene.

Det er for tiden ingen standard for omsorg for personer som lider av synkope. Flere behandlingsalternativer har blitt utforsket, inkludert betablokkere, kortikosteroider og pacemakere, men ingen av disse har vært mer effektive enn placebo. Den mest lovende terapien til dags dato har vært gjentatte statiske head-up tilts. Vestibulosympatisk refleks (VSR) er et begrep som brukes for omfordeling av blod ved vestibulær stimulering gjennom handlingene til det sympatiske nervesystemet. 60° statisk head-up-tilt aktiverer otolitten og kroppshelningsreseptorene, som produserer kardiovaskulære endringer gjennom VSR. Ved å bruke gjentatte statiske head-up-tilt ble "synkope-sensitive" pasienter gjentatte ganger tiltet 60° i perioder. Dette ble vist å tilvenne (VSR) og redusere eller eliminere synkope i noen tilfeller. Men selv om det var mulig å tilvenne noen fag med hodetilt, var tilvenningsteknikkene for kjedelige og upraktiske til å være effektive i den generelle befolkningen. Hvis det var en mindre kjedelig prosedyre som aktiverte det vestibulære systemet, kunne den brukes til å tilvenne synkope gjennom VSR.

Sinusformet galvanisk vestibulær stimulering (sGVS) aktiverer otolittsystemet. Blodtrykk (BP) og hjertefrekvens (HR) har blitt studert i vasovagal respons hos isofluranbedøvede Long-Evans-rotter under sinusoidal galvanisk vestibulær stimulering (sGVS) og nese-opp-tilt. I disse studiene utviklet mottakelige rotter synkrone ≈20-50 mmHg reduksjoner i BP og ≈20-50 bpm reduksjoner i HR i løpet av sekunder som kom seg sakte over minutter som respons på gjentatt vestibulær (otolith) stimulering. Den plutselige nedgangen i BP og HR, etterfulgt av den langsommere tilbakegangen til pre-stimulusverdier, er hovedkomponentene i den vasovagale responsen som ligger til grunn for og genererer vasovagal synkope. Det ble funnet at rotter som tidligere var følsomme for induksjon av vasovagale responser, gradvis mistet følsomheten etter hvert som testingen fortsatte. Tapet av mottakelighet for vasovagale responser indikerer at rottene ble tilvennet gjennom aktivering av VSR ved bruk av sGVS. Det ble konkludert med at tilvenning var vellykket ved å blokkere forekomsten av lavfrekvente oscillasjoner i BP og HR hos rotter, som antas å være de kritiske elementene i å initiere vasovagale responser. Tapet av følsomhet i denne studien var assosiert med en økning i HR for å motvirke fallet i BP. Disse funnene stemte overens med tidligere studier som viser tilvennede responser med statiske head-up-tilt. Hvorfor disse funnene ikke ble støttet av noen andre studier, er fortsatt uklart; men en forfatter antydet at årsaken til funnene deres hos mennesker var at statiske head-up-tilt var såpass kjedelig at det resulterte i manglende overholdelse.

Strategien for å adressere nOH bør sannsynligvis fokusere på å øke BP i stedet for HR, da et fall i BP er det definerende trekk ved denne tilstanden. Studier av VSR er utført på rotter uten identifiserte vasovagale responser. Yakushin og kolleger brukte lineær akselerasjon hos bedøvede rotter og fant økninger i BP som var maksimal under oversettelse oppover og fremover [36]. HR var upåvirket av enkeltoversettelser, men svingninger kan påvirke den mer gradvis.

Det er utfordringer i studiet av ulike populasjoner som er berørt av synkope. Den vanligste tilstanden, vasovagal synkope, kan være vanskelig å objektivt diagnostisere på grunn av symptomenes intermitterende karakter. Spesielt mange pasienter har normal tilttesting i laboratoriemiljø og er kun symptomatiske i tider med fysisk eller følelsesmessig stress. En lettere diagnostisert tilstand, posturalt ortostatisk takykardisyndrom, er langt mindre vanlig og pasienter forbedres ofte spontant etter ungdomsårene.

Denne studien vil fokusere på synkope forårsaket av nOH fordi det er en større populasjon av potensielle forsøkspersoner og laboratorietesting er mer pålitelig. Det er vår hypotese at sinusoidal galvanisk vestibulær stimulering (sGVS) kan brukes til å produsere tilvenning av synkope hos mennesker. sGVS har blitt brukt til å aktivere muskel sympatisk nerveaktivitet (MSNA) uten bivirkninger utover reisesyke hos noen få testpersoner. I tilvenningsperioder er forsøkspersonene i stand til å lese, lytte til musikk og se på TV osv.