Spersonalizowany tDCS w badaniu starszych pacjentów z upadkami

U osób starszych upadki są kosztowne, mają konsekwencje i są skorelowane zarówno ze spadkiem sprawności fizycznej, jak i poznawczej. Do większości upadków dochodzi podczas stania lub chodzenia. Wiele czynności wymaga od ludzi stania lub chodzenia podczas wykonywania zadań, takich jak mówienie lub podejmowanie decyzji. Taka „dwuzadaniowość” przeszkadza w kontrolowaniu stania i chodzenia. Ta ingerencja lub „koszt” jest przesadzona u osób starszych z wcześniejszymi upadkami i pozwala przewidywać przyszłe upadki. Dowody z neuroobrazowania wskazują, że stanie i chodzenie, zwłaszcza podczas wykonywania dwóch zadań, aktywują rozproszone sieci mózgowe, w tym lewą grzbietowo-boczną korę przedczołową (dlPFC) - obszar mózgu podrzędny dla funkcji wykonawczych. Zatem strategie ułatwiające aktywację lewego dlPFC i połączonych z nim sieci neuronowych obiecują złagodzenie kosztów podwójnego zadania, poprawę funkcji fizycznych i poznawczych, a ostatecznie zmniejszenie upadków.

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) zapewnia nieinwazyjny sposób selektywnej modulacji pobudliwości korowej. Badacze wykazali u młodszych i starszych dorosłych, że 20-minutowa sesja tDCS mająca na celu zwiększenie pobudliwości lewego dlPFC zmniejsza koszty podwójnego zadania i poprawia mobilność, gdy jest testowana tuż po stymulacji. Od tego czasu badacze zakończyli pilotażową, pozorowaną próbę 2-tygodniowej, 10-sesyjnej interwencji tDCS ukierunkowanej na lewe dlPFC u 20 starszych osób dorosłych z powolnym chodem i łagodną do umiarkowanej dysfunkcją wykonawczą. Interwencja została pomyślnie podwójnie zaślepiona i dobrze obsadzona. tDCS, w porównaniu z modelem pozorowanym, obniżyło koszty podwójnego zadania i wywołało trendy w kierunku poprawy mobilności i funkcji wykonawczych w ciągu 2-tygodniowej obserwacji. Badacze twierdzą zatem, że tDCS ukierunkowany na lewą dlPFC obiecuje poprawę kontroli stania i chodzenia, a ostatecznie zmniejszenie liczby upadków u osób starszych. Mimo to nie ustalono wielkości i czasu trwania korzyści wywołanych przez tDCS dla starszych „upadających” osób dorosłych. Co więcej, do tej pory dostarczanie tDCS próbowało zoptymalizować przepływ prądu w oparciu o „typowy” mózg, a zatem nie uwzględniało indywidualnych różnic w skórze, czaszce, płynie mózgowo-rdzeniowym i tkance mózgowej w starzejącym się mózgu. Taka personalizacja jest teraz możliwa dzięki proponowanemu przez badaczy modelowaniu przepływu prądu.

Ogólnym celem jest porównanie, u osób starszych z wcześniejszymi upadkami, skutków spersonalizowanej interwencji tDCS zaprojektowanej w celu ukierunkowania lewego dlPFC na koszty podwójnego zadania do stania i chodzenia oraz inne czynniki fizyczne i poznawcze, które są na ścieżce przyczynowej do upadki i ważne dla codziennego funkcjonowania. Badacze przeprowadzą randomizowane, pozorowane, podwójnie zaślepione badanie z oceną wyjściową i po interwencji (natychmiastowa, 3-, 6-miesięczna obserwacja) u 120 mężczyzn i kobiet bez demencji (60 na ramię) w wieku 60 lat lub więcej, którzy są narażeni na upadki i zgłaszają problemy z poruszaniem się i równowagą oraz lęk przed upadkiem, ale nie mają poważnych zaburzeń nerwowych ani mięśniowo-szkieletowych, które wyjaśniałyby ich upadki. Interwencja tDCS będzie obejmowała 20, 20-minutowych sesji tDCS w okresie 4 tygodni.

Badacze postawili hipotezę, że u osób starszych zagrożonych upadkami i po 6-miesięcznej obserwacji spersonalizowana interwencja tDCS ukierunkowana na lewy dlPFC, w porównaniu z pozorowaną, zmniejszy koszty podwójnego zadania związane z kontrolą stania i chodzenia oraz poprawi inne wskaźniki funkcji fizycznych i poznawczych.