Лечение последствий постострого когнитивного нарушения COVID-19 с помощью tDCS (PASC)

По состоянию на 1 августа 2021 года новой коронавирусной болезнью 2019 года (COVID-19), инфекцией, вызванной тяжелым острым респираторным синдромом (SARS-CoV-2), заразились более 200 миллионов человек, и на ее долю во всем мире пришлось более 4 миллионов смертей. После ремиссии острой фазы заболевания многие пациенты сообщают о стойких симптомах, которые выходят далеко за рамки последствий самого поражения легких и могут вызывать хронические последствия COVID-19. По данным Всемирной организации здравоохранения, пост-COVID-19-синдром возникает у лиц с вероятной или подтвержденной инфекцией SARS-CoV-2 в анамнезе, обычно через 3 месяца от начала заболевания COVID-19 с симптомами и длится не менее 2 месяцев и не может быть объясняется альтернативным диагнозом. Наиболее распространенными жалобами являются сильная усталость, неспособность выполнять повседневные действия, связанные с физической или когнитивной нагрузкой, эмоциональная дисрегуляция, умственный туман и другие симптомы когнитивных нарушений. Симптомы могут быть новыми после первоначального выздоровления от острого эпизода COVID-19 или сохраняться после первоначального заболевания. Симптомы также могут колебаться или повторяться с течением времени.

Учитывая растущее число случаев COVID-19, существует острая необходимость в разработке альтернативных методов лечения связанных с PASC нарушений когнитивных функций и памяти. В этом контексте транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS или tDCS) является неинвазивным вмешательством по стимуляции мозга, которое может быть многообещающим в этих случаях. Это представляет собой интересную возможность для воздействия на нейронные цепи, лежащие в основе неврологических, когнитивных и психических расстройств. Например, после того, как целевая нервная цепь была идентифицирована как область, представляющая интерес для нейропсихиатрического расстройства, можно использовать методы нейромодуляции для избирательного изменения активности в целевой области. При tDCS постоянный электрический ток низкой интенсивности (например, обычно 1–4 мА) пропускают по крайней мере через два электрода (т. е. анод и катод), которые неинвазивно прикладывают к коже головы. TDCS модулирует активность нейронов на сетевом уровне, создавая ток вокруг нейронов и приводя к постепенному изменению потенциалов нейронных мембран. В свою очередь, такие потенциальные изменения приводят к ряду изменений в функциях нейронов, таких как изменение частоты возбуждения.

Таким образом, tDCS может вызывать долгосрочные изменения активности мозга. Способность к обучению требует функциональных изменений, которые могут быть вызваны tDCS, что делает этот метод многообещающим инструментом для улучшения когнитивных функций. Фактически, tDCS уже успешно использовался в образцах без COVID-19 для улучшения когнитивных функций в нескольких областях, таких как рабочая память, эпизодическая память, исполнительная функция и язык. Также стоит отметить, что tDCS представляет определенные или вероятные доказательства эффективности при некоторых психоневрологических расстройствах, которые часто сопровождаются когнитивными нарушениями, такими как наркомания, дефицит внимания/гиперактивность, болезнь Паркинсона (двигательные и когнитивные нарушения), эпилепсия, шизофрения, болезнь Альцгеймера. , и депрессия.

TDCS имеет привлекательные преимущества для клинического использования, такие как доступность, более низкая стоимость по сравнению с магнитной стимуляцией, простота использования и эксплуатации, особенно для индивидуальных устройств, и портативность. Фактически, разработка портативных устройств с дистанционным управлением обеспечивает большую простоту использования и осуществимость в сценариях неконтролируемой пандемии. Кроме того, недавние данные свидетельствуют о том, что эффекты tDCS могут быть усилены сопутствующим вмешательством. Нейрофизиологические исследования показали, что параметры tDCS, используемые в клинической практике, маловероятно влияют на нейронные спайки, поскольку такая модуляция достигается только при дозах ≥ 4,5 мА. Скорее, влияние tDCS на поведение лучше всего объясняется модуляцией текущей активности. Согласно гипотезе «избирательной активности», tDCS предпочтительно модулирует уже активированную нейронную сеть, а не отдельные неактивные нейронные сети. Например, стимуляция постоянным током in vitro (DCS) предпочтительно увеличивала пластичность синаптического пути, ранее стимулированного на частоте 0,1 Гц, тогда как только DCS без предварительной активации не влияла на синаптическую эффективность. Другое исследование показало, что анодная DCS увеличивала долговременную потенциацию (LTP), индуцированную высокочастотной стимуляцией, но не индуцировала LTP per se. Другими словами, доклинические исследования показали, что tDCS слишком неспецифична, чтобы изменять только синаптическую эффективность, но может усиливать хеббовскую (ассоциативную) пластичность, активируемую выполнением задачи.

Зрачковый световой рефлекс (PLR) представляет собой рефлекс, контролирующий диаметр зрачка в ответ на изменения интенсивности света, достигающего сетчатки, и модулируется вегетативной нервной системой (ANS), иннервирующей круговые и радиальные мышцы радужной оболочки. при сокращении или расслаблении уменьшают или увеличивают размер зрачка соответственно. Исследования показали, что конкретный выбор интенсивности и светового стимула, длины волны и продолжительности напрямую влияет на вклад фоторецепторов сетчатки, что позволяет также оценить изменения сетчатки за пределами ВНС. Известно, что у пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) наблюдаются изменения холинергической нейротрансмиссии, уменьшение диаметра зрачка в ответ на резкое изменение освещения в помещении или одиночную вспышку света. Таким образом, RPL является хорошим инструментом для оценки пациентов с AD.

Другое потенциально значимое изменение может произойти в регуляции ВНС по частоте сердечных сокращений, что можно измерить, проверив вариабельность сердечного ритма (ВСР). Этот тип измерения включает сбор ЧСС в течение примерно 5 минут, что позволяет проводить измерения в частотной области, разделенной на две полосы: высокочастотная, связанная с активностью блуждающего нерва, и низкочастотная, связанная с симпатической активностью. Имеются данные о снижении ВСР при некоторых когнитивных расстройствах. Таким образом, разумно предположить, что ВСР также может быть изменена в PASC. На самом деле точкой соприкосновения БА и когнитивных последствий COVID-19 будет именно вегетативная дисфункция — хроническая, прогрессирующая и нейродегенеративной этиологии в случае БА, и острая, вызванная «воспалительной бурей» COVID-19. и его мультисистемные последствия. Таким образом, исследование этого биомаркера может помочь в понимании когнитивного PASC.

Оценки МРТ стали важными в изучении структуры и функции мозга, их соответствующих изменений и ассоциаций с клиническими и нейропсихологическими оценками. Нейровизуализационные исследования патологий, связанных с COVID, и ассоциаций с когнитивными изменениями, помимо оценки воздействия неинвазивной стимуляции мозга, находятся в зачаточном состоянии. Были опубликованы обзоры острых и хронических эффектов, хотя они более качественные с точки зрения причиненного ущерба, без изучения количественных маркеров структуры, микроструктуры и функции мозга. Таким образом, настоящий проект является пионером в выявлении изменений количественных маркеров мультимодальной МРТ, их связи с баллами нейропсихологической оценки и для оценки эффектов tDCS в сочетании с когнитивным лечением в группе пациентов с CSBP.

Цель этого двойного слепого рандомизированного клинического исследования — оценить, может ли tDCS в сочетании с когнитивной тренировкой улучшить симптомы у пациентов со стойким когнитивным дефицитом, начавшимся в период от 1 до 6 месяцев после разрешения острой инфекции COVID-19 (PASC или синдром длительного covid) по сравнению с группой плацебо.

Кроме того, он предназначен для описания субъективных симптомов, связанных с PASC; оценить, изменяется ли RPL у пациентов с пост-COVID-когнитивными нарушениями и можно ли его использовать в качестве биомаркера ответа на лечение; оценить, изменяется ли ВСР у пациентов с пост-COVID-когнитивными нарушениями и можно ли ее использовать в качестве биомаркера ответа на лечение; оценить нейронные механизмы, лежащие в основе когнитивных изменений синдрома PASC; и оценить изменения головного мозга после лечения tDCS в сочетании с когнитивным лечением с использованием мультимодальной магнитно-резонансной томографии (МРТ).