Транскраниальная стимуляция постоянным током и влияние на раннюю слуховую обработку при шизофрении

Нейропластичность — это способность мозга адаптироваться и изменяться в ответ на раздражители. При шизофрении структурные и синаптические нейропластические нарушения потенциально способствуют раннему дефициту перцептивной обработки, что, в свою очередь, способствует последующей более высокой когнитивной дисфункции. Гипотеза гипофункции рецептора N-метил-D-аспартата (NMDA-R) при шизофрении потенциально объясняет синаптические нейропластические нарушения, поскольку рецептор NMDA является ключевым компонентом синаптической пластичности. Рациональная стратегия лечения включает в себя воздействие на основной синаптический нейропластический и перцептивный дефицит обработки. То есть модулирование способности к синаптической пластичности и устранение дефицита обработки может затем привести к улучшению перцептивной обработки и в конечном итоге привести к улучшению когнитивного функционирования.

Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) представляет собой неинвазивный метод нейростимуляции, который, как было показано, модулирует синаптическую пластичность. tDCS является многообещающим, потому что технология недорогая, а лечение хорошо переносится и имеет хороший профиль безопасности. Исследования как на людях, так и на животных выявили важную роль рецептора NMDA в нейропластических изменениях, вызванных tDCS. Недавние исследования на животных показали, что tDCS повышает уровень агониста NMDA-R и вызывает нейропластические изменения.

Было показано, что когнитивная тренировка вызывает как синаптические, так и структурные нейропластические изменения в контрольной группе и популяции психиатрических пациентов. Этот подход нацелен на определенные нейронные системы с помощью направленных упражнений, в которых используется комбинация повторения, вознаграждения и мотивации для индукции адаптивных нейропластических изменений.

Хотя и tDCS, и когнитивное обучение могут вызывать изменения синаптической пластичности, каждый подход имеет свои сильные стороны, которые могут сочетаться друг с другом. tDCS модулирует активность NMDA-R и создает среду, которая повышает вероятность возникновения синаптических изменений. Однако сама по себе tDCS не имеет встроенного механизма, который управляет специфическими или направленными изменениями. В когнитивной тренировке используются целенаправленные и повторяющиеся упражнения, которые придают специфичность и направленность синаптическим изменениям. Однако степень происходящих изменений ограничивается нарушением нейропластичности при шизофрении. Предположительно, использование когнитивной тренировки в среде, обогащенной пластичностью, может привести к усилению и адаптивности синаптических нейропластических изменений.

В исследование будут включены субъекты с психическими заболеваниями и когнитивными нарушениями. Больные шизофренией обычно имеют когнитивные нарушения, влияющие на внимание, память и исполнительные функции. Имеются убедительные доказательства того, что эти дефициты связаны с нарушениями социального и профессионального функционирования, которые характерны для расстройства.

Когнитивный дефицит и функциональные нарушения заболевания представляют интерес для исследования, и поэтому эта популяция пациентов будет конкретной мишенью для набора испытуемых.

Цели и задачи

Целью этого предложения является определение эффекта добавления дополнительной когнитивной тренировки к tDCS на улучшение ранней слуховой обработки у пациентов с шизофренией.

Конкретные цели

1. Определите, дает ли добавление когнитивных слуховых упражнений одновременно с катодной tDCS преимущество в улучшении ранней слуховой обработки по сравнению с одной только tDCS у пациентов с шизофренией.
2. Определите, дает ли добавление катодной tDCS к когнитивной слуховой тренировке преимущество в улучшении ранней слуховой обработки по сравнению со слуховой тренировкой только у пациентов с шизофренией.

Протокол исследования

30 человек с шизофренией будут случайным образом разделены на 3 группы.

Группа 1 - Катодная tDCS + слуховая тренировка

Группа 2 - катодная tDCS + контрольное состояние

Группа 3 – Имитация tDCS + слуховое тренировочное упражнение

Субъекты в группах 1 и 2 получат катодную стимуляцию, а группа 3 получит фиктивную стимуляцию. Компонентом обучения для групп 1 и 3 будет программа активного слухового обучения, в то время как группа 2 будет заниматься контрольным состоянием. В первый день испытуемые получат базовое задание на сопоставление тонов (TMT) и оценку отрицательного несоответствия (MMN), за которыми следуют 2 сеанса tDCS. Субъекты будут получать tDCS + обучение в течение 20 минут, после чего следует 20-минутный период отдыха, а затем второй 20-минутный сеанс tDCS + обучение. Субъекты вернутся на следующий день (примерно через 21 час), где они пройдут обучение tDCS +, 20-минутный отдых и заключительное занятие tDCS + обучение. Оценка TMT и MMN после стимуляции будет проводиться сразу после заключительного сеанса обучения tDCS +. Каждое из этих занятий займет около 3 часов.