Akselerert intermitterende Theta-burst-stimulering for å modifisere kognitiv funksjon og balanse ved demens og hukommelsestap

Omtrent 20-30 % av kanadiske voksne >65 år gamle opplever fall hvert år, og denne frekvensen øker drastisk for de >85 år [2]. Med den aldrende befolkningen har antallet årlige rapporterte fall økt med 47 % fra 2008 til 2020 [3]. Personer med kognitiv svikt viser en 8 ganger høyere risiko for fall sammenlignet med de uten [4]. Balanse er en nøkkelrisikofaktor for fall [5-7], og det er bevis som tyder på at balansekontroll er en markør for kognitiv nedgang [8]. For eksempel er kognitiv funksjon signifikant korrelert med postural kontroll [9] og postural svaiing [10]. Ved Parkinsons sykdom har balanse vært knyttet til større eksekutiv dysfunksjon og langsommere prosesseringshastighet [11].

Synaptisk plastisitet indusert via nevromodulatoriske teknikker kan føre til forbedringer i motorisk og kognitiv funksjon. En slik teknikk er transkraniell magnetisk stimulering (TMS), en ikke-invasiv form for nevromodulering. For å indusere synaptisk plastisitet, leveres magnetiske stimuli via TMS i theta-burst-mønstre. Dette inkluderer kontinuerlig theta burst-stimulering (cTBS) som induserer langsiktig depresjon (LTD)-lignende endringer i nevronal eksitabilitet og intermitterende theta burst-stimulering (iTBS) som induserer langsiktig potensiering (LTP)-lignende endringer i nevronal eksitabilitet [12]. Tidligere litteratur antyder at iTBS kan være et effektivt verktøy for å modulere kognisjon og motorisk funksjon.

Wu et al. (2022) fant en forbedring i hukommelsesfunksjonen til pasienter med Alzheimers sykdom etter et 14-dagers kur med iTBS levert til den dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) [13]. Trung et al. (2019) viste at 3 dager med iTBS levert til DLPFC førte til kognitive forbedringer hos et utvalg av pasienter med Parkinsons sykdom med mild kognitiv svikt (MCI) [14]. Når det gjelder balanse, har iTBS vist seg å være en effektiv intervensjon for balansegjenoppretting når den leveres til lillehjernen [16,17] eller den primære motoriske cortex (M1) [16]. Forbedringer i gangytelse har også blitt sett etter andre stimuleringsmønstre, inkludert repeterende TMS (rTMS) i populasjonen etter slag [18-20]. Disse forbedringene i kognisjon og balanse etter iTBS kan være knyttet til plastiske endringer i nevronstruktur, som sett i dyremodeller [21].

Akselerert intermitterende theta-burst-stimulering (iTBS) omfatter flere økter med iTBS administrert i løpet av en enkelt dag i løpet av flere dager, og reduserer følgelig varigheten av behandlingsregimet. aiTBS har vist seg å være en tolerabel og sikker form for ikke-invasiv hjernestimulering med rask antidepressiv effekt og anti-suicidale effekter hos pasienter med alvorlig depressiv lidelse [22-27]. Tidligere studier har vist aiTBS-paradigme som besto av iTBS levert 3 ganger per dag atskilt med 15 minutters intervaller, i løpet av 14 dager, resulterte i en forbedring av hukommelsesfunksjonen hos personer med Alzheimers sykdom [13, 27].

For dette studiespørsmålet har vi valgt to forskjellige stimuleringssteder. DLFPC er kjent for sine bidrag til læring og hukommelse. Personer med demens får vanligvis rTMS-stimulering til DLPFC for å utforske om kognitiv funksjon kan forbedres (Wu et al., 2020). Det har blitt sett at personer med demens lider av et større antall fall, det er uklart om rTMS til DLPFC vil forbedre balanseytelsen og risikoen for fall bedre enn rTMS levert til M1, et typisk stimuleringssted for balanserelaterte studier. iTBS har vist seg å være en effektiv intervensjon for balansegjenoppretting når den leveres til den primære motoriske cortex (M1) (Liao et al., 2024). Forbedringer i gangytelse har også blitt sett etter andre stimuleringsmønstre, inkludert repeterende TMS (rTMS) i populasjonen etter slag ved levering til M1 (Wang et al., 2012; Wang et al., 2019; Rastgoo et al., 2016 ). Disse forbedringene i kognisjon og balanse etter iTBS kan være knyttet til plastiske endringer i nevronstruktur, som sett i dyremodeller (Tsang et al., 2021).

Der stiller vi studiespørsmålet om rTMS levert til M1 vil føre til større forbedring i balanse sammenlignet med rTMS levert til DLPFC. Å bestemme dette svaret vil gi større suksess i TMS-målavgrensningen. Gitt den dype byrden som geriatrisk medisin har på det kanadiske helsevesenet, kan forståelse av sammenhengen mellom balanse og kognisjon ha en betydelig innvirkning på tilnærmingen til håndtering av denne befolkningen