Transkraniell pulsstimulering Åpen selvkontrollert prøve for mild nevrokognitiv lidelse

Bakgrunn Aldersrelaterte sykdommer, spesielt demens, nå kjent som major neurocognitive disorder (NCD), er en stor helsebelastning i Hong Kong og over hele verden. Intervensjoner som tar sikte på å lindre kognitiv tilbakegang eller forebygge demens tilbyr et overbevisende alternativt paradigme for å redusere virkningen av sykdommen, ikke bare på individer, men også på deres familier og på samfunnet. I prinsippet, for å oppnå sine optimale fordeler, bør intervensjon for demens begynne på det tidligste prekliniske stadiet. Det er imidlertid ikke funnet bevis for å støtte en farmakologisk tilnærming til forebygging, reduksjon eller utsettelse av kognitiv nedgang i stadiet av mild NCD. Foruten farmakologiske tilnærminger blir ikke-invasiv hjernestimulering (NIBS) i økende grad anerkjent som et potensielt alternativ for å takle dette problemet. De typiske eksemplene på NIBS er transkraniell likestrømstimulering (tDCS) og transkraniell magnetisk stimulering (TMS). I tillegg til disse er det en ny NIBS kalt transkraniell pulsstimulering (TPS), også kjent som lav-intensitet ekstrakorporeal sjokkbølgeterapi (Li-ESWT), som nylig fikk CE-merking i 2018 for behandling av sentralnervesystemet (CNS) hos pasienter med mild til moderat Alzheimers sykdom (AD).

Introduksjonen av TPS TPS bruker repeterende enkelt ultrakorte pulser i ultralydfrekvensområdet for å stimulere hjernen. Med en nevro-navigasjonsenhet kan TPS oppnå dette på en svært fokusert og presist målrettet måte. TPS skiller seg fra tDCS og TMS ved bruk av direkte eller indusert elektrisk strøm. Bruk av elektrisk strøm for å stimulere hjernen kan være begrenset av problemet med ledningsevne og manglende evne til å nå dype hjerneområder. I stedet gir lavintensitetsfokusert ultralyd god romlig presisjon og oppløsning for å ikke-invasivt modulere subkortikale områder, til tross for problemet med hodeskalledempning. Ved å bruke lavere ultralydfrekvenser kan TPS forbedre hodeskallepenetrasjonen hos mennesker.

Biologisk mekanisme til TPS Den grunnleggende mekanismen til TPS er mekanotransduksjon. Det er en biologisk vei gjennom hvilken cellene konverterer den mekaniske TPS-stimulusen til biokjemiske responser, og dermed påvirker noen grunnleggende cellefunksjoner som migrasjon, spredning, differensiering og apoptose. Den ultrakorte ultralydpulsen kan øke celleproliferasjonen og differensieringen i dyrkede nevrale stamceller, som spiller en viktig rolle i reparasjonen av hjernefunksjonen ved CNS-sykdommer. TPS kan påvirke nevroner og indusere nevroplastiske effekter gjennom flere veier, inkludert økende cellepermeabilitet, stimulering av mekanosensitive ionekanaler, frigjøring av nitrogenoksid som resulterer i vasodilatasjon, økt metabolsk aktivitet og angiogenese, stimulering av vaskulære vekstfaktorer (VEGF) og stimulering av hjernen. avledet nevrotrofisk faktor (BDNF).

Kliniske effekter av TPS Fokusert ultralyd demonstrerte nevromodulasjonseffekten i den menneskelige hjernen. Fokusert ultralyd kan modulere amplituden til somatosensoriske fremkalte potensialer (SEPs) når de er rettet mot de kortikale regionene som genererer disse potensialene og til og med den dype strukturen som thalamus. TPS, tidligere kalt Li-ESWT, ble brukt på fem pasienter med ikke-responsivt våkenhetssyndrom. De fikk 4-ukers (3 ganger per uke) behandling, 4000 pulser hver, hver 6. måned i gjennomsnittlig to til fire år. Det var betydelig forbedring i årvåkenhet og hos tre pasienter kunne den perkutane endoskopiske gastrostomi (PEG)-røret fjernes på grunn av forbedret orofaryngeal motorisk funksjon. I den siste studien ble TPS brukt på 35 eldre med AD. De ble behandlet i 3 TPS-økter (6000 pulser hver) per uke i 2-4 uker, enten over klassiske AD-påvirkede steder som den dorsolaterale prefrontale cortex, områder av minnet og språknettverket, eller over alle tilgjengelige hjerneområder (global hjerne). stimulering). Signifikant forbedring i CERAD (Consortium to Establish a Registry for Alzheimers Disease) score ble påvist (umiddelbart samt 1 og 3 måneder etter stimulering. fMRI viste også betydelig økt tilkobling innenfor minnenettverket.

Sikkerhetsproblem med TPS TPS bruker svært lav energi til hjernestimulering. In vivo dyre-TPS-studie forårsaket ingen vevsskade til tross for bruk av 6-7 ganger høyere energinivå sammenlignet med de i humane studier. Videre forårsaket intervensjonen ingen alvorlige bivirkninger som intrakraniell blødning, ødem eller annen intrakraniell patologi, som bekreftet med MR i en tidligere AD-studie. Få forsøkspersoner rapporterte hodepine (4 %), smerte eller trykk (1 %) og humørforverring (3 %). Det CE-merkede TPS-systemet har vist seg å være trygt i >1500 behandlinger.