Behandling av minnesstörningar i Gulf War Sjukdom med högupplöst transkraniell direkt kortikal stimulering (GWI HDtDCS)

Syftet med detta förslag är att identifiera patienter med GWI som har ett verbalt hämtningsunderskott och avgöra om leverans av HD tDCS över det PreSupplementary Motor Area of ​​the Brain (preSMA) kommer att förbättra prestanda i verbal hämtning-relaterade uppgifter.

Nyckelkognitiva symptom som beskrivs av patienter med GWI sträcker sig från en störning i den kognitiva processen för verbal hämtning. Detta manifesteras i en mängd olika dysfunktioner inklusive brister i ordhämtningen, störningar i verbalt flyt och potentiellt verbalt episodiskt minne. Utredarna har avgränsat en krets för verbal hämtning med hjälp av funktionell neuroimaging och elektrofysiologiska åtgärder i normala kontroller och i patientpopulationer, vilket visar att en krets av preSMA-caudat nucleus-thalamus är avgörande för effektiv hämtning av verbal information. Denna modell har genererat specifika neurala ERP-markörer för framgångsrik verbal hämtning och vi har studerat GWI-patienter med dysfunktion i dessa ERP- och funktionella MRI-markörer.

Dessutom har patienter med MS och TBI behandlats av utredarna för liknande verbala hämtningsbrister som de med GWI genom att använda tekniken High Definition transkraniell likströmsstimulering (HD tDCS) över preSMA-regionen för att stärka anslutningarna till denna hämtningskrets .

Utredarna antar att applicering av 1 ma anodal HD tDCS över preSMA under 20 minuter per session under 10 sessioner under en tvåveckorsperiod kommer att leda till förbättringar i verbal hämtning som kommer att kunna detekteras i både prestationsmått för verbal hämtning och i ERP-markörer av verbal hämtningsbearbetning. Målet är att avgöra om 10 sessioner med 1 ma anodal HD tDCS till preSMA under 20 minuter per session är en effektiv behandling för verbala hämtningsbrister i GWI.

Målet med detta förslag är att få med den verbala hämtningskretsen med HD tDCS för att rikta in sig på preSMA för att förbättra hämtningen hos patienter med nedsatt GWI, med hjälp av beteendemässiga och elektrofysiologiska markörer för att bedöma resultat. Efter att ha identifierat GWI-patienter med uttagsbrist med hjälp av standard neuropsykologiska mätningar, kommer följande mål att behandlas:

Syfte 1. Administrera 10 20-minuterssessioner med antingen 1 mA högupplöst tDCS eller sham till preSMA-regionen.

Subtyper av Gulf War Sjukdomspatienter har visat sig ha dysfunktion som stör den ovan beskrivna återvinningskretsen. Transkraniell DCS riktad mot preSMA har i preliminära studier i andra sjuka populationer visat sig resultera i förbättrad prestanda i uppgifter som engagerar denna krets genom att påstås stärka potentiellt svaga kopplingar inom preSMA-caudate-thalamus-kretsen för verbal hämtning.

Hypotes #1:HD tDCS till preSMA kommer att producera långsiktig modulering av basaltillståndet i preSMA-caudat-thalamus-kortikala hämtningskretsen.

Syfte 2. Bedöma neuropsykologiska och elektrofysiologiska (ERP) markörer för verbal retrieval efter tDCS-terapi. Långtidsmodulering av preSMA-caudat-thalamus-kortikala hämtningskretsen, via tDCS till preSMA-regionen, kommer att förändra de neurofysiologiska egenskaperna hos kretsen på grund av modulering av beredskapen hos hämtningskretsen. Detta kommer att resultera i förändringar i neurala markörer enligt följande:

Hypotes #2a: Neuropsykologiska mått på verbal hämtning som var försämrade vid baslinjen kommer att förbättras till förväntade premorbida funktionsnivåer för de behandlade individerna.

Hypotes #2b: Patienter med försämringar i att göra en korrekt hämtning kommer att uppvisa både höga falska negativa fel och falskt positiva fel jämfört med normer och en minskad 750-ms ERP-amplitudskillnad mellan hämtningar och icke-hämtningar på SORT-uppgiften. Utredarna antar att efter HD tDCS-behandling kommer dessa patienter att förbättra prestandan och/eller ha en ökning av amplitudskillnaden i ERP mellan hämtningar och icke-hämtningar.

Hypotes #2c: En ökning av falskt negativa fel och ett minskat "Go" P3 ERP-svar på de semantiska urvalsuppgifterna indikerar en försämrad förmåga att välja ett korrekt minne för hämtning. Omvänt kommer det att bli ökade falska positiva fel och en minskad "NoGo" P3 ERP på Semantic Selection Tasks om en patient inte kan hämma ett felaktigt minne. Utredarna antar att efter HD tDCS-terapi kommer det att ske en normalisering av patientens beteende (minskade fel, förbättrade RT) och/eller ERP-svar (ökade P3-amplituder för Go- och/eller NoGo-försök) på grund av modulering av hämtningskretsen, med förändringarna baserade på förbehandlingens försämrad återvinningsfunktion (selektion och/eller hämning).