Przyspieszona przerywana stymulacja wybuchem theta w celu modyfikacji funkcji poznawczych i równowagi w przypadku demencji i utraty pamięci

Każdego roku doświadczenie zmniejsza się u około 20–30% dorosłych Kanadyjczyków w wieku >65 lat, a w przypadku osób w wieku >85 lat odsetek ten drastycznie wzrasta [2]. Wraz ze starzeniem się społeczeństwa liczba odnotowanych rocznych spadków wzrosła o 47% w latach 2008–2020 [3]. Osoby z zaburzeniami poznawczymi wykazują 8 razy większe ryzyko upadków w porównaniu z osobami bez zaburzeń poznawczych [4]. Równowaga jest kluczowym czynnikiem ryzyka upadków [5-7], a istnieją dowody sugerujące, że kontrola równowagi jest markerem pogorszenia funkcji poznawczych [8]. Na przykład funkcje poznawcze są istotnie skorelowane z kontrolą postawy [9] i wahaniami postawy [10]. W chorobie Parkinsona równowagę powiązano z większymi dysfunkcjami wykonawczymi i mniejszą szybkością przetwarzania [11].

Plastyczność synaptyczna indukowana technikami neuromodulacyjnymi może prowadzić do poprawy funkcji motorycznych i poznawczych. Jedną z takich technik jest przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS), nieinwazyjna forma neuromodulacji. Aby wywołać plastyczność synaptyczną, bodźce magnetyczne są dostarczane za pośrednictwem TMS we wzorach impulsów theta. Obejmuje to ciągłą stymulację impulsami theta (cTBS), która indukuje zmiany w pobudliwości neuronów podobne do długotrwałej depresji (LTD) oraz przerywaną stymulację wybuchami theta (iTBS), która indukuje zmiany w pobudliwości neuronów podobne do długotrwałego wzmocnienia (LTP) [12]. Z wcześniejszej literatury wynika, że ​​iTBS może być skutecznym narzędziem do modulowania funkcji poznawczych i motorycznych.

Wu i in. (2022) stwierdzili poprawę funkcji pamięci u pacjentów z chorobą Alzheimera po 14-dniowym cyklu leczenia iTBS dostarczanym do grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (DLPFC) [13]. Trung i in. (2019) wykazali, że 3-dniowy iTBS dostarczony do DLPFC doprowadził do poprawy funkcji poznawczych w próbie pacjentów z chorobą Parkinsona z łagodnymi zaburzeniami poznawczymi (MCI) [14]. Jeśli chodzi o równowagę, wykazano, że iTBS jest skuteczną interwencją w celu odzyskania równowagi, gdy jest dostarczany do móżdżku [16,17] lub pierwotnej kory ruchowej (M1) [16]. Poprawę chodu zaobserwowano także po zastosowaniu innych wzorców stymulacji, w tym powtarzalnego TMS (rTMS), w populacji po udarze [18-20]. Ta poprawa funkcji poznawczych i równowagi po iTBS może być powiązana z plastycznymi zmianami w strukturze neuronów, co widać na modelach zwierzęcych [21].

Przyspieszona przerywana stymulacja wybuchem theta (iTBS) obejmuje wielokrotne sesje iTBS podawane w ciągu jednego dnia w ciągu kilku dni, w konsekwencji skracając czas trwania schematu leczenia. Wykazano, że aiTBS jest tolerowaną i bezpieczną formą nieinwazyjnej stymulacji mózgu, charakteryzującą się szybką skutecznością przeciwdepresyjną i działaniem przeciwsamobójczym u pacjentów z ciężkimi zaburzeniami depresyjnymi [22-27]. Poprzednie badania wykazały, że paradygmat aiTBS, który obejmował iTBS podawany 3 razy dziennie w odstępach 15-minutowych, w ciągu 14 dni, spowodował poprawę funkcji pamięci u osób z chorobą Alzheimera [13, 27].

Do tego pytania badawczego wybraliśmy dwa różne miejsca stymulacji. DLFPC jest znane ze swojego wkładu w uczenie się i pamięć. Osoby cierpiące na demencję zazwyczaj otrzymują stymulację rTMS do DLPFC w celu zbadania, czy można poprawić funkcje poznawcze (Wu i in., 2020). Zaobserwowano, że osoby z demencją częściej ulegają upadkom. Nie jest jasne, czy rTMS do DLPFC poprawi zachowanie równowagi i ryzyko upadków w większym stopniu niż rTMS dostarczony do M1, typowego miejsca stymulacji w badaniach związanych z równowagą. Wykazano, że iTBS jest skuteczną interwencją w przywracaniu równowagi, gdy jest dostarczany do pierwotnej kory ruchowej (M1) (Liao i in., 2024). Poprawę chodu zaobserwowano także po zastosowaniu innych wzorców stymulacji, w tym powtarzalnego TMS (rTMS), w populacji po udarze mózgu po dostarczeniu do M1 (Wang i in., 2012; Wang i in., 2019; Rastgoo i in., 2016 ). Ta poprawa funkcji poznawczych i równowagi po iTBS może być powiązana z plastycznymi zmianami w strukturze neuronów, co widać na modelach zwierzęcych (Tsang i in., 2021).

Zadajemy tam pytanie badawcze, czy rTMS dostarczony do M1 doprowadzi do większej poprawy równowagi w porównaniu z rTMS dostarczonym do DLPFC. Ustalenie tej odpowiedzi umożliwi większy sukces w udoskonalaniu celów TMS. Biorąc pod uwagę ogromne obciążenie, jakie medycyna geriatryczna wywiera na kanadyjski system opieki zdrowotnej, zrozumienie związku między równowagą a funkcjami poznawczymi może znacząco wpłynąć na podejście do zarządzania tą populacją