Открытое самоконтролируемое исследование транскраниальной импульсной стимуляции при легком нейрокогнитивном расстройстве

Предыстория Возрастные заболевания, в частности деменция, теперь известная как серьезное нейрокогнитивное расстройство (НИЗ), являются серьезным бременем для здоровья в Гонконге и во всем мире. Вмешательства, направленные на улучшение когнитивных функций или предотвращение деменции, предлагают привлекательную альтернативную парадигму снижения воздействия болезни не только на отдельных лиц, но и на их семьи и общество. В принципе, для достижения оптимальных преимуществ лечение деменции следует начинать на самой ранней доклинической стадии. Однако не было найдено доказательств в поддержку фармакологического подхода к профилактике, уменьшению или отсрочке снижения когнитивных функций на стадии легкого НИЗ. Помимо фармакологических подходов, неинвазивная стимуляция мозга (NIBS) все чаще рассматривается как потенциальная альтернатива решению этой проблемы. Типичными примерами NIBS являются транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) и транскраниальная магнитная стимуляция (TMS). Помимо этого, существует новая NIBS, называемая транскраниальной импульсной стимуляцией (TPS), также известная как низкоинтенсивная экстракорпоральная ударно-волновая терапия (Li-ESWT), которая недавно получила маркировку CE в 2018 году для лечения центральной нервной системы (ЦНС). у пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) легкой и средней степени тяжести.

Введение TPS TPS использует повторяющиеся одиночные ультракороткие импульсы в ультразвуковом диапазоне частот для стимуляции мозга. С помощью нейронавигационного устройства TPS может достичь этого очень фокусным и точным образом. TPS отличается от tDCS и TMS использованием постоянного или индуцированного электрического тока. Использование электрического тока для стимуляции мозга может быть ограничено проблемой проводимости и невозможностью достичь глубоких областей мозга. Вместо этого сфокусированный ультразвук низкой интенсивности обеспечивает хорошую пространственную точность и разрешение для неинвазивной модуляции подкорковых областей, несмотря на проблему затухания черепа. Использование более низких частот ультразвука TPS может успешно улучшить проникновение через череп человека.

Биологический механизм ТПС Основным механизмом ТПС является механотрансдукция. Это биологический путь, посредством которого клетки преобразуют механический стимул TPS в биохимические реакции, тем самым влияя на некоторые фундаментальные клеточные функции, такие как миграция, пролиферация, дифференцировка и апоптоз. Ультракороткий ультразвуковой импульс может усилить пролиферацию и дифференцировку культивируемых нейральных стволовых клеток, которые играют важную роль в восстановлении функции мозга при заболеваниях ЦНС. TPS может воздействовать на нейроны и вызывать нейропластические эффекты несколькими путями, включая повышение проницаемости клеток, стимуляцию механочувствительных ионных каналов, высвобождение оксида азота, приводящее к расширению сосудов, повышению метаболической активности и ангиогенеза, стимуляции факторов роста сосудов (VEGF) и стимуляции мозга. производный нейротрофический фактор (BDNF).

Клинические эффекты TPS Сфокусированный ультразвук продемонстрировал нейромодулирующий эффект в головном мозге человека. Сфокусированный ультразвук может модулировать амплитуду соматосенсорных вызванных потенциалов (SEP) при воздействии на области коры, которые генерируют эти потенциалы, и даже на глубокие структуры, такие как таламус. TPS, ранее называвшаяся Li-ESWT, была применена к пяти пациентам с синдромом невосприимчивого бодрствования. Они получали 4-недельное (3 раза в неделю) лечение по 4000 импульсов каждые 6 месяцев в среднем от двух до четырех лет. Наблюдалось значительное улучшение бдительности, и у трех пациентов чрескожная эндоскопическая гастростомическая трубка (ЧЭГ) могла быть удалена из-за улучшения двигательной функции ротоглотки. В самом недавнем исследовании TPS применяли к 35 пожилым людям с атопическим дерматитом. Их лечили в течение 3 сеансов TPS (по 6000 импульсов каждый) в неделю в течение 2-4 недель, либо над участками, пораженными классической болезнью Альцгеймера, такими как дорсолатеральная префронтальная кора, области памяти и языковой сети, либо над всеми доступными областями мозга (глобальный мозг). стимуляция). Было продемонстрировано значительное улучшение по шкале CERAD (Консорциум по созданию регистра болезней Альцгеймера) (сразу, а также через 1 и 3 месяца после стимуляции). ФМРТ также показала значительное увеличение связи в сети памяти.

Вопрос безопасности TPS TPS использует очень мало энергии для стимуляции мозга. Исследование TPS на животных in vivo не вызвало никакого повреждения тканей, несмотря на использование в 6-7 раз более высоких уровней энергии по сравнению с таковыми в исследованиях на людях. Кроме того, вмешательство не вызвало каких-либо серьезных побочных эффектов, таких как внутричерепное кровотечение, отек или другая внутричерепная патология, что было подтверждено с помощью МРТ в предыдущем исследовании болезни Альцгеймера. Несколько субъектов сообщили о головной боли (4%), боли или давлении (1%) и ухудшении настроения (3%). Система TPS с маркировкой CE доказала свою безопасность в более чем 1500 процедурах.