Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym i wpływ na wczesne przetwarzanie słuchowe w schizofrenii

Neuroplastyczność to zdolność mózgu do adaptacji i zmian w odpowiedzi na bodźce. W schizofrenii strukturalne i synaptyczne zaburzenia neuroplastyczne potencjalnie przyczyniają się do wczesnych deficytów przetwarzania percepcyjnego, które z kolei przyczyniają się do dalszych dysfunkcji poznawczych. Hipoteza niedoczynności receptora N-metylo-D-asparaginianu (NMDA-R) schizofrenii potencjalnie wyjaśnia synaptyczne zaburzenia neuroplastyczne, ponieważ receptor NMDA jest kluczowym składnikiem plastyczności synaptycznej. Racjonalna strategia leczenia obejmuje celowanie w leżące u podstaw synaptyczne neuroplastyczne i percepcyjne deficyty przetwarzania. Oznacza to, że modulowanie zdolności do plastyczności synaptycznej i korygowanie deficytów przetwarzania może następnie przełożyć się na ulepszone przetwarzanie percepcyjne i ostatecznie doprowadzić do lepszego funkcjonowania poznawczego.

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) to nieinwazyjna technika neurostymulacji, która, jak wykazano, moduluje plastyczność synaptyczną. tDCS jest obiecujący, ponieważ technologia ta jest tania, a leczenie jest dobrze tolerowane i ma dobry profil bezpieczeństwa. Zarówno badania na ludziach, jak i na zwierzętach wykazały zasadniczą rolę receptora NMDA w zmianach neuroplastycznych wywołanych przez tDCS. Ostatnie badania na zwierzętach wykazały, że tDCS zwiększa poziom agonisty NMDA-R i indukuje zmiany neuroplastyczne.

Wykazano, że trening poznawczy indukuje zarówno synaptyczne, jak i strukturalne zmiany neuroplastyczne w populacjach pacjentów kontrolnych i psychiatrycznych. To podejście jest ukierunkowane na określone układy neuronowe za pomocą ukierunkowanych ćwiczeń, które wykorzystują kombinację powtórzeń, nagrody i motywacji w celu wywołania adaptacyjnych zmian neuroplastycznych.

Podczas gdy zarówno tDCS, jak i trening poznawczy mogą wywoływać zmiany plastyczności synaptycznej, każde podejście ma określone mocne strony, które mogą zbiegać się w sposób kooperacyjny. tDCS moduluje aktywność NMDA-R i tworzy środowisko, które zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia zmian synaptycznych. Jednak sam tDCS nie ma nieodłącznego mechanizmu, który napędza zmiany ze specyficznością lub kierunkowością. Trening poznawczy obejmuje ukierunkowane i powtarzane ćwiczenia, które nadają specyficzność i kierunkowość zmianom synaptycznym. Jednak zakres zachodzących zmian jest ograniczony przez upośledzony stan neuroplastyczności w schizofrenii. Niewykluczone, że zastosowanie treningu poznawczego w środowisku wzbogaconym o plastyczność może prowadzić do ulepszonych i adaptacyjnych synaptycznych zmian neuroplastycznych.

Pacjenci, którzy cierpią na chorobę psychiczną i mogą być upośledzeni poznawczo, zostaną włączeni do badania. Osoby ze schizofrenią często mają zaburzenia poznawcze, które wpływają na uwagę, pamięć i funkcje wykonawcze. Istnieje wiele dowodów na to, że te deficyty są związane z upośledzeniem funkcjonowania społecznego i zawodowego, które jest charakterystyczne dla tego zaburzenia.

Deficyty poznawcze i upośledzenia czynnościowe choroby są przedmiotem zainteresowania badania i dlatego ta populacja pacjentów będzie szczególnym celem rekrutacji pacjentów.

Cele i zadania

Celem tej propozycji jest określenie wpływu dodania uzupełniającego treningu poznawczego do tDCS na poprawę wczesnego przetwarzania słuchowego u pacjentów ze schizofrenią.

Konkretne cele

1. Określ, czy dodanie poznawczego ćwiczenia słuchowego równolegle do katodowego tDCS ma przewagę nad poprawą wczesnego przetwarzania słuchowego w porównaniu z samym tDCS u pacjentów ze schizofrenią.
2. Określ, czy dodanie katodowego tDCS do poznawczego treningu słuchowego ma przewagę nad poprawą wczesnego przetwarzania słuchowego w porównaniu z samym treningiem słuchowym u pacjentów ze schizofrenią.

Protokół badania

30 osób ze schizofrenią zostanie losowo podzielonych na 3 grupy.

Grupa 1- Katodalny tDCS + ćwiczenie słuchowe

Grupa 2- katoda tDCS + warunek kontrolny

Grupa 3- Pozorowane tDCS + ćwiczenia słuchowe

Pacjenci z grupy 1 i 2 otrzymają stymulację katodową, podczas gdy grupa 3 otrzyma stymulację pozorowaną. Komponentem szkoleniowym dla grup 1 i 3 będzie aktywny program treningu słuchowego, podczas gdy grupa 2 wykona warunki kontrolne. Pierwszego dnia uczestnicy otrzymają podstawowe zadanie dopasowania tonu (TMT) i ocenę negatywności niedopasowania (MMN), po których nastąpią 2 sesje tDCS. Uczestnicy przejdą 20-minutowy trening tDCS +, po którym nastąpi 20-minutowy okres odpoczynku, a następnie druga 20-minutowa sesja treningowa tDCS +. Badani wrócą następnego dnia (około 21 godzin później), gdzie przejdą szkolenie tDCS +, 20-minutowy odpoczynek i końcową sesję treningową tDCS +. Ocena TMT i MMN po stymulacji zostanie przeprowadzona bezpośrednio po końcowej sesji treningowej tDCS +. Każda z tych sesji zajmie około 3 godzin.