Individualiserad hjärnstimulering för att förbättra rörligheten vid Alzheimers sjukdom (ISTIM-AD)

Utöver den djupa inverkan på minnet, påverkar Alzheimers sjukdom (AD) neuropatologi, även i dess tidiga skeden, de prefrontala loberna, vilket leder till exekutiv dysfunktion och rörlighetsstörningar. Prefrontala cortexfunktioner, inklusive exekutiv kontroll, uppmärksamhet och arbetsminne, är kända för att minska med progressionen av AD. Hos äldre vuxna är bättre prestation på exekutiva kognitiva uppgifter associerad med större aktivering av den vänstra dorsolaterala prefrontala cortex (dlPFC). Minskad aktivering inom dlPFC tros spela en roll i både den verkställande och fysiska funktionsnedgången som ses vid AD, vilket väsentligt bidrar till förlust av funktionellt oberoende. Vid mild AD är en individs tillstånd för exekutiv funktion en känslig prediktor för förmågan att stå och gå säkert, särskilt när man utför ytterligare kognitiva uppgifter (dvs. dubbelarbete). Därför hävdar utredarna att genom att underlätta excitabiliteten hos vänster dlPFC kan vissa av de tidiga kognitiva och rörlighetsnedsättningarna av AD minskas, vilket i slutändan leder till mer funktionellt oberoende, ökad fysisk aktivitet och förbättrad livskvalitet.

tDCS tillhandahåller ett icke-invasivt sätt att underlätta excitabiliteten av den prefrontala cortex och dess anslutna neurala nätverk, och har därför ett lovande som en terapi för att förbättra den verkställande kontrollen av kognition och rörlighet hos äldre vuxna med mild AD. tDCS modulerar kortikal excitabilitet genom att leda lågnivåströmmar genom elektroder placerade på hårbotten över dlPFC. Dessa strömmar inducerar elektriska fält i hjärnan som i sin tur polariserar neuronala populationer och förändrar deras sannolikhet för avfyrning. Forskargruppen visade hos äldre vuxna i åldern 65 år och äldre med exekutiv dysfunktion och långsam gång att 10 sessioner på 20 minuter med tDCS riktade mot vänster dlPFC förbättrade kognitiv och fysisk funktion i minst två veckor efter interventionen. Betydande bevis, inklusive våra preliminära studier, tyder nu på att tDCS-interventioner med flera sessioner riktade mot dlPFC kan inducera mätbara och meningsfulla förbättringar av kognitiva och/eller rörlighetsresultat hos relativt friska vuxna och hos de med mild till måttlig exekutiv dysfunktion. Ändå har storleken och varaktigheten av tDCS-inducerade fördelar hos äldre vuxna med exekutiv dysfunktion inte fastställts. Dessutom har tDCS-leverans hittills inte försökt ta hänsyn till interpersonella skillnader hos äldre vuxna, särskilt den höga interindividuella variansen i hud, skalle, hjärna och cerebrospinalvätska och hur var och en av dessa egenskaper påverkar det nuvarande flödet. Sådan personalisering är nu möjlig med den nuvarande flödesmodellering som utredarna föreslår.

Det övergripande syftet med studien är att genomföra en pilot, randomiserad skenkontrollerad studie för att bestämma genomförbarheten och effekterna av en 10-sessions personlig tDCS-intervention som riktar sig till vänster dlPFC på kognitiv funktion, dubbel uppgift att stå och gå och andra mätvärden för rörlighet hos 24 äldre vuxna med mild AD som bor i stödboende. Utredarna kommer att inkludera ett personligt tillvägagångssätt för strömflödesmodellering med baslinjestrukturella MRI för att bestämma tDCS-elektrodens placering och stimuleringsparametrar för att optimera strömflödet till varje deltagares hjärna. Utredarna förväntar sig inte att tDCS ska vörda de strukturella förändringar i hjärnan som orsakas av AD, utan istället maximera funktionen av kvarvarande, intakta hjärnneuroner och frontala nätverk, och därigenom förbättra funktionella resultat hos personer som lider av den neurodegenerativa processen.

Utredarna antar att hos äldre vuxna 65 år och äldre med mild AD, en personlig tDCS-intervention som riktar sig till vänster dlPFC, jämfört med sken, kommer att mildra kostnader för dubbla uppgifter för kontroll av gång och stående ställning och förbättra exekutiv funktion.