Транскраниальная стимуляция постоянным током при расстройствах аутистического спектра

Расстройство аутистического спектра (РАС) — это пожизненное расстройство развития нервной системы, характеризующееся нарушениями общения, плохими социальными навыками и аберрантным поведением. РАС часто вызывает значительный эмоциональный и финансовый стресс у пациентов, их семей и общества. Распространенность РАС высока, по последним статистическим данным, она составляет 1 случай из 68. До сих пор не существует лекарства от РАС, и расстройство остается крайне инвалидизирующим состоянием, несмотря на существующие варианты лечения. Следовательно, срочно необходимы более эффективные новые терапевтические подходы. За последние 10 лет транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS), метод стимуляции мозга, интенсивно исследовалась в отношении физиологических механизмов действия, что дает эмпирическую поддержку ее применения в клинических условиях.

Когнитивные и социальные нарушения при РАС. Люди с РАС часто кажутся жесткими и негибкими, проявляют сильную склонность к повторяющемуся поведению и сложным ритуалам. Одна из причин аберрантного поведения при РАС может быть связана с недостаточной скоростью обработки информации и, как следствие, когнитивным дефицитом. Низкая скорость обработки связана со сниженной способностью исполнительной функции автоматически вспоминать и формулировать мысли и действия, в результате чего аутичные люди с медленной скоростью обработки испытывают большие трудности в изучении или восприятии взаимосвязей в различных ситуациях. В результате эти люди компенсируют нарушенную способность интегрировать информацию из окружающей среды, запоминая визуальные детали или отдельные правила из каждой ситуации. Это объясняет, почему люди с расстройством, как правило, следуют рутине в мельчайших деталях и испытывают сильное беспокойство при незначительных изменениях в окружающей среде.

Нарушение функциональной связи лежит в основе когнитивной дисфункции при РАС: у людей с РАС широко сообщалось о проблеме нейронной связи. Например, диффузионно-тензорная визуализация (DTI) и электрофизиологические исследования показали снижение целостности миелина в вентромедиальной префронтальной коре и в височно-теменных соединениях. Точно так же исследования функциональной визуализации обнаружили снижение синхронизации между активированными областями мозга в тестах на рабочую память, исполнительную функцию и интерпретацию аффективного значения действий у людей с РАС.

Торможение и возбудимость коры головного мозга (соотношение E/I) при РАС. Значительная вариабельность проявления симптомов при РАС теперь может быть понята как проявление расстройства нервной системы с обнаруженными аномалиями взаимодействия между различными областями мозга, связанными с некоторым нарушением связи мозга. . С основной проблемой связности при РАС связано нарушение регуляции корковой возбудимости. Один из новых принципов заключается в том, что когнитивный дефицит при аутизме вызван чрезмерно высоким уровнем возбуждения в нейронных цепях, которые опосредуют различные когнитивные функции при РАС. Предполагаемая роль повышенного отношения коркового клеточного возбуждения к торможению (баланс E/I) в патофизиологии РАС подтверждается недавними исследованиями, которые показали, что снижение ГАМКергической передачи сигналов является общей чертой мозга аутичных людей. с усилением возбуждающей глутаматергической передачи сигналов в качестве основного механизма. Эти результаты согласуются с исследованиями нейронной связи, предполагающими, что кортикальный клеточный дисбаланс E/I или гипервозбудимость могут нарушать нормальную прогрессивную дифференцировку и развитие функциональной связи в развивающемся мозге.

Эффекты транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) на модуляцию коркового баланса возбуждения/торможения: tDCS представляет собой неинвазивный метод нейромодуляции, который влияет на уровень активности коры путем приложения низких постоянных токов к скальпу через анодные и катодные электроды. Исследования магнитно-резонансной спектроскопии (MRS) показали, что анодная tDCS повышает возбудимость коры за счет снижения локальных концентраций тормозного нейротрансмиттера гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), тогда как катодная tDCS снижает возбудимость коры за счет снижения уровня возбуждающего глутамата. Поскольку катодная tDCS может снижать возбудимость коры, вызванную гиперполяризацией нейронов, разумно предположить, что катодная стимуляция может быть полезной при РАС, снижая возбудимость коры у людей с этим расстройством.

Терапевтический эффект tDCS на улучшение когнитивных функций. В последнее десятилетие наблюдается растущий интерес к изучению влияния tDCS на изменение различных функций центральной нервной системы, включая двигательный контроль, внимание, память, речь и эмоции, а также на модуляцию. уровень мозговой активности и функциональная связность у здорового и больного населения. На сегодняшний день более 100 исследований tDCS показали многообещающие результаты и сообщили о мгновенном положительном влиянии tDCS на когнитивные функции без каких-либо проблем с безопасностью или неблагоприятных побочных эффектов. Кроме того, синаптически управляемые последействия индуцировались при достаточной продолжительности tDCS. Показано, что однократный сеанс tDCS в течение 10-13 минут может вызвать часовое последействие, а 10 повторных сеансов tDCS в сочетании с лечебной задачей у детей с перинатальным инсультом были связаны с изменениями спектроскопических биомаркеров через 1 неделю после инсульта. стимуляция и устойчивое клиническое улучшение при последующем посещении через 2 месяца. Интересно, что сообщалось о более значительном поведенческом/когнитивном улучшении, когда tDCS сочеталась с терапевтической задачей, чем при использовании только tDCS. Эти результаты согласуются с представлением о том, что выполнение терапевтической задачи во время tDCS может направить эффект стимуляции на задействованные нейронные цепи. В котором сочетание tDCS с терапевтической задачей может улучшить обучение за счет вызывания долгосрочных изменений потенциации в основных областях мозга и модулировать активность мозга, связанную с задачей. Это, в свою очередь, может привести к большей синаптической модификации и повышению производительности задачи. Среди различных протоколов tDCS стимуляция дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC) является одним из широко применяемых монтажей. Было показано, что tDCS по сравнению с DLPFC улучшает когнитивные функции, такие как рабочая память, тормозной контроль, эмоциональное состояние и обработка данных у пациентов с психоневрологическими расстройствами.

Хотя эти предварительные данные о психоневрологических пациентах обнадеживают, эмпирические исследования по применению tDCS у людей с РАС ограничены. Однако проведенные исследования обнадеживают. Например, одно клиническое исследование пациента с аутизмом, который получал 10 последовательных ежедневных 20-минутных сеансов катодной tDCS 1,5 мА над левой ДЛПФК, показало стойкое значительное улучшение его крайне инвалидизирующих поведенческих симптомов при последующем посещении через 3 месяца. Кроме того, было показано, что tDCS над левой DLPFC модулирует тормозящий контроль над поведенческими вспышками и овладением языком у маловербальных детей с РАС. Учитывая многообещающие результаты лечения резистентных нервно-психических расстройств стимуляцией мозга, настоящее исследование, таким образом, направлено на изучение повторяющегося эффекта tDCS на улучшение когнитивных функций, с особым интересом к улучшению функциональной связи у подростков с РАС.