Djup hjärnstimulering med LIFUP för lindrig kognitiv funktionsnedsättning och lindrig Alzheimers sjukdom (LIFUP)

Alzheimers sjukdom (AD) är ett neurodegenerativt tillstånd och den vanligaste orsaken till demens eller en funktionsnedsättning i minne och andra kognitiva förmågor. Innan de utvecklar funktionsnedsättningen av demens utvecklar patienter mild kognitiv försämring (MCI), vilket ökar risken för att utveckla funktionsnedsättningen av demens. Djup hjärnstimulering (DBS) är av intresse som ett potentiellt terapeutiskt alternativ för MCI och AD eftersom den direkt kan rikta in sig på och modulera aktiviteten hos hjärnstrukturer som är inblandade i minnesfunktion.

Nyligen har det kommit flera rapporter om att DBS från olika platser i hjärnan kan vara effektiva för att förbättra symtom som är karakteristiska för demens (t.ex. Heschman et al., 2013). Till exempel har Laxton et al. (2010) utförde DBS i fornix/hypothalamus hos sex personer med AD i en klinisk fas I-studie. Utredarna antog att stimulering av fornix skulle förändra aktiviteten hos de mediala temporala minneskretsarna och därmed försena och/eller vända minnesförlusten. Efter 6-12 månader noterade forskarna förbättring eller avmattning i progressionen av AD hos några av forskningsdeltagarna, mätt med två vanliga bedömningar av global kognitiv funktion. I en nyligen genomförd litteraturöversikt, Laxton et al. (2013) beskrev också flera ytterligare studier som visar att DBS från fornix eller kärna av Meynert eller subtalamisk kärna påverkar de patologiska neurologiska kretsarna som är involverade i AD.

Fyra separata grupper har nyligen publicerat rapporter som drar slutsatsen att ultraljud förbättrar amyloid-β-clearance i musmodeller och återställer minnet (t.ex. Leinenga & Götz, 2015). Detta fynd väcker frågan om en metod för DBS, Low Intensity Focused Ultrasound Pulse (LIFUP), skulle kunna förbättra kognitionen hos patienter med AD, som kännetecknas av onormal avsättning av amyloidplack i hjärnregioner som kontrollerar minne och tänkande. Användningen av LIFUP i djurmodeller är väl beskriven (Bystritsky et al., 2014). LIFUP kan penetrera den mänskliga skallen och nå djupa strukturer inom det tidsmässiga terapeutiska fönstret. De strukturer som kan nås av LIFUP inkluderar de temporala cortexerna, hippocampus, thalamus och subtalamuskärnor, som alla är inblandade i patofysiologin för AD. Food and Drug Administration (FDA) godkände nyligen ett undantag för undersökningsanordningar (IDE) för att påbörja en genomförbarhets- och säkerhetsprövning av LIFUP för personer med eldfasta anfall.

Även om symtomatiska behandlingar finns tillgängliga för AD, är deras blygsamma effekter tillfälliga och det finns ett behov av effektivare insatser. I det aktuella projektet föreslår utredarna att använda det FDA-godkända protokollet för att:

1. Bestäm genomförbarheten av en kort LIFUP-intervention (fyra stimulationer på 30 sekunder vardera, med 2 minuters intervall mellan varje behandling) för personer med MCI eller mild (tidigt stadium) AD.
2. Som ett sekundärt syfte kommer utredarna att undersöka om denna korta LIFUP-intervention är associerad med förbättringar av neuropsykologiska mätningar av kognitiv funktion omedelbart efter interventionen.

För att undersöka dessa mål kommer försökspersoner med MCI eller mild AD att registreras. Försökspersoner kommer att randomiseras med en enkelblind design, till ett av två LIFUP-pulserande paradigm där aktiviteten hos neuroner i en viss del av hjärnan antingen ökar. Försökspersonerna kommer sedan att administreras fyra på varandra följande LIFUP-behandlingar medan försökspersonerna genomgår en funktionell magnetisk resonanstomografi (MRT). Neuropsykologiska bedömningar kommer att utföras vid baslinjen, omedelbart efter att LIFUP administrerats, och en vecka efter avslutat besök.