Behandling av covid-19 postakutt kognitiv svekkelse følgetilstander med tDCS (PASC)

Fra 1. august 2021 hadde ny koronavirussykdom 2019 (COVID-19), en infeksjon forårsaket av alvorlig akutt luftveissyndrom (SARS-CoV-2), infisert over 200 millioner mennesker og stått for mer enn 4 millioner dødsfall over hele verden. Etter remisjon av den akutte fasen av sykdommen rapporterer mange pasienter vedvarende symptomer som går langt utover konsekvensene av selve lungepåvirkningen og kan påføre kroniske følgetilstander av COVID-19. I følge Verdens helseorganisasjon forekommer post-COVID-19-syndrom hos personer med en historie med sannsynlig eller bekreftet SARS CoV-2-infeksjon, vanligvis 3 måneder fra utbruddet av COVID-19 med symptomer og varer i minst 2 måneder og kan ikke forklart med en alternativ diagnose. De vanligste plagene er ekstrem tretthet, manglende evne til å utføre daglige aktiviteter som involverer fysisk eller kognitiv anstrengelse, emosjonell dysregulering, mental tåke og andre symptomer på kognitiv svikt. Symptomer kan være nye etter første bedring etter en akutt episode av COVID-19 eller vedvare etter den første sykdommen. Symptomer kan også svinge eller gjenta seg over tid.

Gitt det økende antallet COVID-19-tilfeller, er det et presserende behov for å utvikle behandlingsalternativer for PASC-relaterte kognitive og hukommelsessvikter. I denne sammenhengen er transkraniell likestrømstimulering (tDCS eller tDCS) en ikke-invasiv hjernestimuleringsintervensjon som kan være lovende i disse tilfellene. Det representerer en interessant mulighet for å målrette mot nevrale kretsløp som ligger til grunn for nevrologiske, kognitive og psykiatriske lidelser. For eksempel, når en målnevralkrets er identifisert som en relatert region av interesse for en nevropsykiatrisk lidelse, kan nevromoduleringsmetoder brukes til å selektivt modifisere aktiviteter i målregionen. I tDCS føres en direkte, lav-intensitets elektrisk strøm (f.eks. typisk 1-4 mA) gjennom minst to elektroder (dvs. anode og katode), som påføres ikke-invasivt til hodebunnen. TDCS modulerer nevronal aktivitet på nettverksnivå ved å produsere strømstrøm rundt nevroner og resultere i en inkrementell endring i nevronale membranpotensialer. I sin tur fører slike potensielle endringer til en rekke endringer i nevronal funksjon, for eksempel en endring i skytehastigheter.

Dermed kan tDCS indusere langsiktige endringer i hjerneaktivitet. Læringsevne krever funksjonelle endringer som kan induseres av tDCS, noe som gjør denne teknikken til et lovende verktøy for å forbedre kognitiv ytelse. Faktisk har tDCS allerede blitt brukt i ikke-COVID-19 prøver for å forbedre kognitiv ytelse på flere domener, for eksempel arbeidsminne, episodisk minne, eksekutiv funksjon og språk. Det er også verdt å merke seg at tDCS presenterer klare eller sannsynlige bevis på effekt for flere nevropsykiatriske lidelser som ofte er ledsaget av kognitive defekter som avhengighet, oppmerksomhetssvikt/hyperaktivitetsforstyrrelse, Parkinsons sykdom (motorisk og kognitiv svikt), epilepsi, schizofreni, Alzheimers sykdom og depresjon.

TDCS har attraktive fordeler for klinisk bruk, som rimelighet, lavere kostnader enn magnetisk stimulering, enkel bruk og betjening, spesielt for tilpassede enheter, og portabilitet. Faktisk gir utviklingen av bærbare enheter med fjernkontroll større brukervennlighet og gjennomførbarhet i ukontrollerte pandemiske scenarier. Videre tyder nyere bevis på at effekten av tDCS kan forsterkes ved en samtidig administrert intervensjon. Nevrofysiologiske studier har vist at tDCS-parametere brukt i klinisk praksis har en usannsynlig innvirkning på nevrale spiking, da slik modulering kun oppnås ved doser ≥ 4,5mA. Snarere er effekten av tDCS på atferd best forklart ved å modulere pågående aktivitet. I henhold til "selektiv aktivitet"-hypotesen, modulerer tDCS fortrinnsvis et nevronalt nettverk som allerede er aktivert, i stedet for separate inaktive nevronale nettverk. For eksempel økte in vitro likestrømsstimulering (DCS) fortrinnsvis plastisiteten i en synaptisk vei tidligere stimulert ved 0,1 Hz, mens DCS alene, uten preaktivering, ikke påvirket synaptisk effektivitet. En annen studie viste at anodisk DCS økte langsiktig potensering (LTP) indusert av høyfrekvent stimulering, men induserte ikke LTP i seg selv. Med andre ord, prekliniske studier har vist at tDCS er for uspesifikk til å endre synaptisk effekt alene, men kan forbedre hebbisk (assosiativ) plastisitet aktivert av oppgaveutførelse.

Pupillelysrefleksen (PLR) er en refleks som kontrollerer diameteren til pupillen som svar på variasjoner i lysintensiteter som når netthinnen og moduleres av det autonome nervesystemet (ANS) som innerverer de sirkulære og radielle musklene i iris, mens du trekker deg sammen eller slapper av, henholdsvis redusere eller øke størrelsen på pupillen. Studier har vist at et spesifikt utvalg av intensitet og lysstimulus, bølgelengde og varighet direkte påvirker bidragene til retinale fotoreseptorer, noe som gjør det mulig også å vurdere retinale endringer utover ANS. Pasienter med Alzheimers sykdom (AD) er kjent for å ha endringer i kolinerg nevrotransmisjon, i en reduksjon i pupilldiameterrespons på brå endringer i rombelysning eller et enkelt lysglimt. Derfor er RPL et godt verktøy for å evaluere pasienter med AD.

En annen potensielt relevant endring kan forekomme i reguleringen av ANS i hjertefrekvensen, som kan måles ved å sjekke hjertefrekvensvariabiliteten (HRV). Denne typen målinger innebærer innsamling av HR i omtrent 5 minutter, slik at målinger i frekvensdomenet kan separeres i to bånd: høyfrekvensen, assosiert med vagal aktivitet, og lavfrekvensen, assosiert med sympatisk aktivitet. Det er bevis på at HRV er redusert ved flere kognitive lidelser. Det er derfor rimelig å anta at HRV også kan endres i PASC. Faktisk vil et punkt for konvergens mellom AD og de kognitive følgene av COVID-19 være nettopp autonom dysfunksjon - kronisk, progressiv og av nevrodegenerativ etiologi i tilfelle av AD, og ​​akutt, forårsaket av den "inflammatoriske stormen" av COVID-19 og dets multisystemkonsekvenser. Dermed kan undersøkelsen av denne biomarkøren hjelpe til med forståelsen av kognitiv PASC.

MR-vurderinger har blitt viktige i studiet av hjernens struktur og funksjon, deres respektive endringer og assosiasjoner til kliniske og nevropsykologiske vurderingsskårer. Nevroimaging-studier på COVID-relaterte patologier og assosiasjoner til kognitive endringer, i tillegg til vurdering av virkningene av ikke-invasiv hjernestimulering, er embryonale. Det er publisert anmeldelser av akutte og kroniske effekter, selv om de er mer kvalitative når det gjelder skaden som er forårsaket, uten å utforske kvantitative markører for hjernestruktur, mikrostruktur og funksjon. Derfor er dette prosjektet en pioner i å identifisere endringer i kvantitative markører for multimodal MR, deres assosiasjoner til nevropsykologiske vurderingsskårer og for å evaluere effekten av tDCS kombinert med kognitiv behandling i en gruppe pasienter med CSBP.

Målet med denne dobbeltblinde randomiserte kliniske studien er å vurdere om tDCS kombinert med kognitiv trening kan forbedre symptomene hos pasienter med vedvarende kognitive defekter som startet mellom 1 og 6 måneder etter opphør av akutt COVID-19-infeksjon (PASC eller langtidssyndrom). covid) sammenlignet med sham-gruppen (placebo).

I tillegg har det som mål å beskrive de subjektive symptomene knyttet til PASC; å vurdere om RPL er endret hos pasienter med post-COVID kognitiv svikt og om den kan brukes som en biomarkør for behandlingsrespons; å vurdere om HRV er endret hos pasienter med post-COVID kognitiv svikt og om det kan brukes som en biomarkør for behandlingsrespons; å evaluere de nevrale mekanismene som ligger til grunn for de kognitive endringene av PASC-syndromet; og å vurdere hjerneforandringer etter tDCS-behandling kombinert med kognitiv behandling ved bruk av multimodal magnetisk resonansavbildning (MRI).