Zindywidualizowana stymulacja mózgu w celu poprawy mobilności w chorobie Alzheimera (ISTIM-AD)

Oprócz głębokiego wpływu na pamięć, neuropatologia choroby Alzheimera (AD), nawet we wczesnych stadiach, wpływa na płaty przedczołowe, prowadząc do dysfunkcji wykonawczych i zaburzeń ruchowych. Wiadomo, że funkcje kory przedczołowej, w tym kontrola wykonawcza, uwaga i pamięć robocza, zmniejszają się wraz z postępem AD. U osób starszych lepsze wyniki w wykonywaniu poznawczych zadań wykonawczych są związane z większą aktywacją lewej grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (dlPFC). Uważa się, że zmniejszona aktywacja w obrębie dlPFC odgrywa rolę zarówno w pogorszeniu funkcjonowania wykonawczego, jak i fizycznego obserwowanym w AD, znacząco przyczyniając się do utraty niezależności funkcjonalnej. W łagodnym AD stan funkcji wykonawczych danej osoby jest czułym predyktorem zdolności do bezpiecznego stania i chodzenia, zwłaszcza podczas wykonywania dodatkowych zadań poznawczych (tj. dwuzadaniowości). Dlatego badacze twierdzą, że ułatwiając pobudliwość lewego dlPFC, niektóre z wczesnych zaburzeń poznawczych i ruchowych AD mogą zostać zmniejszone, co ostatecznie prowadzi do większej niezależności funkcjonalnej, zwiększonej aktywności fizycznej i poprawy jakości życia.

tDCS zapewnia nieinwazyjne środki ułatwiające pobudliwość kory przedczołowej i połączonych z nią sieci neuronowych, a zatem jest obiecującą terapią poprawiającą kontrolę wykonawczą funkcji poznawczych i mobilności u osób starszych z łagodnym AD. tDCS moduluje pobudliwość kory poprzez przepuszczanie prądów o niskim poziomie przez elektrody umieszczone na skórze głowy nad dlPFC. Prądy te indukują pola elektryczne w mózgu, które z kolei polaryzują populacje neuronów i zmieniają prawdopodobieństwo ich wyzwolenia. Zespół badawczy wykazał u osób starszych w wieku 65 lat i starszych z dysfunkcjami wykonawczymi i powolnym chodem, że 10 20-minutowych sesji tDCS ukierunkowanych na lewe dlPFC poprawiło funkcje poznawcze i fizyczne przez co najmniej dwa tygodnie po interwencji. Znaczne dowody, w tym nasze wstępne badania, sugerują teraz, że wielosesyjne interwencje tDCS ukierunkowane na dlPFC mogą wywołać wymierną i znaczącą poprawę wyników poznawczych i / lub mobilności u stosunkowo zdrowych osób dorosłych oraz osób z łagodną do umiarkowanej dysfunkcją wykonawczą. Mimo to nie ustalono wielkości i czasu trwania korzyści wywołanych przez tDCS u osób starszych z dysfunkcjami wykonawczymi. Co więcej, do tej pory dostarczanie tDCS nie próbowało wyjaśnić różnic interpersonalnych u osób starszych, w szczególności dużej zmienności międzyosobniczej w skórze, czaszce, mózgu i płynie mózgowo-rdzeniowym oraz tego, jak każda z tych cech wpływa na przepływ prądu. Taka personalizacja jest teraz możliwa dzięki proponowanemu przez badaczy modelowaniu przepływu prądu.

Ogólnym celem badania jest przeprowadzenie pilotażowego, randomizowanego, kontrolowanego badania pozorowanego w celu określenia wykonalności i skutków 10-sesyjnej spersonalizowanej interwencji tDCS ukierunkowanej na lewy dlPFC na funkcje poznawcze, dwuetapowe stanie i chodzenie oraz inne wskaźniki mobilności u 24 starszych osób dorosłych z łagodną postacią AD mieszkających w mieszkaniach wspomagających. Badacze zastosują spersonalizowane podejście do modelowania przepływu prądu przy użyciu podstawowych strukturalnych MRI w celu określenia rozmieszczenia elektrod tDCS i parametrów stymulacji w celu zoptymalizowania przepływu prądu do mózgu każdego uczestnika. Badacze nie oczekują, że tDCS uszanuje strukturalne zmiany w mózgu wynikające z AD, ale zamiast tego zmaksymalizuje funkcję pozostałych, nienaruszonych neuronów mózgowych i sieci czołowych, a tym samym poprawi funkcjonalne wyniki u osób cierpiących na proces neurodegeneracyjny.

Badacze wysuwają hipotezę, że u osób starszych w wieku 65 lat i starszych z łagodną AD, spersonalizowana interwencja tDCS ukierunkowana na lewy dlPFC, w porównaniu z pozorowaną, zmniejszy koszty podwójnego zadania kontroli chodu i postawy stojącej oraz poprawi funkcje wykonawcze.