Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) jako leczenie ostrego strachu (tDCS)

National Institutes of Mental Health (NIMH) niedawno stwierdził, że głównym ograniczeniem zrozumienia zaburzeń neuropsychiatrycznych i opracowania metod leczenia tych schorzeń jest niemożność zidentyfikowania kluczowych wymiarów obserwowalnego zachowania, które są kluczowe dla tych zaburzeń i są powiązane z podstaw neurobiologii za pomocą mierzalnych biomarkerów. Ten projekt ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez ustalenie, że miary aktywności neuronalnej norepinefryny (NE) w źrenicach są biomarkerami wymiaru strachu obserwowalnego zachowania, którego zmiany uważa się za podstawowe cechy stanów neuropsychiatrycznych, takich jak zaburzenia lękowe. Badacze ustalą to powiązanie między biomarkerem a wymiarem klinicznym, porównując wskaźniki źrenic u ludzi z testem prowokacji strachu dwutlenkiem węgla (CO2), jak również u tych osób poddawanych przezczaszkowej bezpośredniej stymulacji prądowej (tDCS) przed i po podaniu CO2.

Uczestnicy będą rekrutowani w laboratorium dr Krystal na Duke University, które posiada sprawdzoną infrastrukturę do badań klinicznych. Zespół badawczy planuje zarejestrować łącznie 240 zdrowych ochotników (przedział wiekowy: 21-65 lat), aby ukończyć 100. Uwzględnia to oczekiwany wskaźnik niepowodzeń w: uzyskaniu odpowiedzi źrenic w zadaniu słuchowym dziwaków (AOT) (25%); mieć wystarczającą reakcję strachu na wyzwanie CO2 (50% - istotne dla ostatnich 10 R21 i wszystkich R33); oraz spełnienia innych kryteriów przesiewowych.

Faza R21: pierwszych 30 pacjentów przejdzie dwie sesje oddzielone 1 tygodniem, podczas których obiecująca konfiguracja elektrod (każda z trzech obiecujących konfiguracji zostanie przetestowana w kohorcie 10 osób) zostanie zastosowana ze stymulacją tDCS przy zwiększonej dawce elektrycznej, podczas której pupilometria będzie przeprowadzono w celu określenia odpowiedzi testu dziwactwa słuchowego (AOT). Przebadanych zostanie maksymalnie 5 dawek tDCS i pozorowanych. 10 ostatnich przedmiotów. Osoby te wezmą udział w podwójnie ślepym, kontrolowanym, randomizowanym, krzyżowym badaniu podczas 3 sesji. Podczas sesji 1 pacjenci zostaną poddani elektrycznemu miareczkowaniu dawki z konfiguracją elektrody tDCS wynikającą z 3 rund optymalizacji przy użyciu tej samej procedury, co w przypadku pierwszych 30 pacjentów w celu określenia najniższej dobrze tolerowanej dawki, która tłumi reakcję źrenicy AOT, z tym wyjątkiem, że maksymalna 5 dawek tDCS zostanie przetestowanych podczas tej sesji. Na trzeciej i czwartej sesji (w odstępie 1 tygodnia) badani otrzymają tDCS zoptymalizowaną pod względem dawki i leczenie kontrolne w kolejności randomizowanej wraz z 7,5% CO2 (w celu wywołania odpowiedzi LC) przez 20 minut. 7,5% CO2 zostanie nam dostarczone w postaci wstępnie zmieszanej dostarczonej przez firmę Airgas. Na tych sesjach VAS-A i Inwentarz Cech Stanu Lęku (STA-I) zostaną podane 5 minut przed i tuż po 20-minutowej sesji, a Wizualna Analogowa Skala Lęku (VAS-A) zostanie również uzyskana o 5 , 10, 15 i 20 minut inhalacji CO2. tDCS będzie podawany podczas ostatnich 5 minut 20-minutowego okresu inhalacji CO2. Uczestnicy będą monitorowani przez godzinę po sesji pod kątem bezpieczeństwa i przejdą ocenę lekarza prowadzącego badanie w celu ustalenia, czy mogą wyjść. Po drugiej sesji terapeutycznej uczestnictwo zostanie zakończone, z wyjątkiem tego, że pacjenci zostaną wezwani następnego dnia w celu oceny działań niepożądanych i jeśli zostaną wykryte, zostanie im udzielona odpowiednia opieka. Faza R33: 60 osób weźmie udział w podwójnie ślepej, randomizowanej, kontrolowanej próbie w grupach równoległych. Zostaną oni losowo przydzieleni do leczenia aktywnego lub kontrolnego, a podczas pierwszej wizyty po badaniu przesiewowym zostaną poddani elektrycznemu miareczkowaniu dawki, jak opisano powyżej dla leczenia, do którego zostali losowo przydzieleni. W przypadku wszystkich miareczkowań, w ciągu 5 minut między zabiegami tDCS, niezaślepiony członek zespołu badawczego, który nie ma kontaktu z pacjentami, obliczy odpowiedź źrenicy AOT i przekaże lekarzowi prowadzącemu terapię tDCS, czy kontynuować, czy przerwać miareczkowanie. Osoby przydzielone losowo do leczenia kontrolnego zostaną poddane pozorowanemu miareczkowaniu, w którym poziom zatrzymania zostanie losowo wybrany z rozkładu wyników miareczkowania występującego w fazie R21. Następnie pacjenci wrócą za 1 tydzień i przejdą optymalną dawkę tDCS lub leczenie kontrolne podczas pojedynczej sesji terapeutycznej, jak opisano w poprzednim akapicie. Podstawowym rezultatem będzie ocena VAS-A „straszny” uzyskana pod koniec inhalacji tDCS/CO2. Odpowiedź źrenicy AOT będzie uzyskiwana co 10 minut po zakończeniu okresu inhalacji tDCS/CO2 w celu zmapowania czasu trwania trwałego wpływu na LC. Pod koniec tej sesji uczestnictwo zostanie zakończone, z wyjątkiem tego, że uczestnicy zostaną wezwani następnego dnia w celu oceny skutków ubocznych i udzielenia opieki, jeśli to konieczne. Wstępne dane z fazy R21 zostaną wykorzystane do uzasadnienia większego badania R33, a przed rozpoczęciem fazy badania R33 zostanie uzyskany aneks do protokołu Institutional Review Board (IRB) z zatwierdzeniem.

Procedura pupilometrii. Zespół będzie wykorzystywał w pełni mobilne okulary do śledzenia wzroku SensoMotoric Instruments (SMI) do przeprowadzania pupilometrii. Średnica źrenicy będzie rejestrowana w sposób ciągły z każdego oka z częstotliwością próbkowania 60 Hz przez okulary na twarzy badanego. Badacze zmierzą wielkość źrenicy na początku badania oraz w odpowiedzi na AOT i podanie 7,5% CO2. Dane zostaną podzielone na okresy od 0 do 12 s względem początku akwizycji każdego bodźca lub warunku eksperymentalnego. Średnia miara średnicy źrenicy zostanie następnie obliczona dla odpowiedniej objętości, biorąc średnią z pozostałych niesztucznych próbek w tej epoce. W przypadku odpowiedzi 7,5% CO2 średnica źrenicy będzie uśredniana w okresach 1 minuty, podczas gdy badani wpatrują się w ciemny ekran w ciemnym pokoju. Zostanie to obliczone na początku oraz 5, 10, 15 i 20 minut po rozpoczęciu inhalacji CO2 oraz 5 minut i 30 minut po inhalacji.

Podawanie 7,5% CO2. Przeprowadzona zostanie inhalacja 7,5% CO2 przez 20 min. Osoby badane zostaną poinstruowane, aby unikały alkoholu przez 36 godzin i kofeiny przez 12 godzin przed badaniem oraz aby zjadły lekki lunch co najmniej godzinę przed badaniem. Kobietom w wieku rozrodczym zostanie przeprowadzony test ciążowy z moczu w oba dni narażenia na gaz, z wynikiem ujemnym niezbędnym do dalszego udziału w badaniu. Gaz będzie dostarczany przez maskę nosowo-ustną połączoną przewodem z 500-litrowym workiem rezerwuarowym wypełnionym 7,5% CO2/21% tlenem (O2) 71,5% azotem (N2). Osobnicy otrzymają powietrze przez maskę na 10 minut przed podaniem CO2, podczas których zostaną uzyskane podstawowe pomiary.

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) będzie podawana za pomocą wielokanałowego urządzenia do stymulacji prądem stałym, które można zaprogramować w taki sposób, aby operator nie znał kombinacji elektrod używanych do stymulacji, a tym samym umożliwić podwójne zaślepienie. Konfiguracja aktywnej elektrody tDCS, która ma być zastosowana, zostanie określona za pomocą opisanej powyżej 3-rundowej procedury iteracyjnej; w oparciu o modelowanie pola elektrycznego i spersonalizowane miareczkowanie dawki elektrycznej w celu znalezienia najniższej dawki, która jest dobrze tolerowana i angażuje cel pod względem hamowania odpowiedzi źrenicy AOT. Dawka elektryczna będzie dostosowana do każdego pacjenta poprzez stopniowe zwiększanie dawki, aż do ustalenia, że ​​dawka jest zarówno dobrze tolerowana (nie więcej niż łagodny dyskomfort w 5-punktowej skali Likerta), jak i hamuje reakcję źrenicy AOT. Jeśli 5-punktowa ocena tolerancji Likerta jest wyższa niż „łagodny dyskomfort” lub jeśli maksymalne natężenie prądu zostanie osiągnięte bez wpływu na AOT, wówczas udział podmiotu zostanie zakończony.