Hembaserad tDCS hos barn med ADHD: En randomiserad, skenkontrollerad tDCS och fNIRS-studie

BAKGRUND: Attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD) är en av de mest försämrande neuroutvecklingsstörningarna i barndomen med en världsomspännande prevalens på 5,3 % hos barn. Det kännetecknas av närvaron av ett ihållande mönster av ouppmärksamhet och/eller hyperaktivitet-impulsivitet som djupt påverkar eller minskar kvaliteten på sociala, akademiska och yrkesmässiga prestationer. Inflytelserika modeller av ADHD fokuserar främst på ett underskott i hämmande kontroll som leder till exekutiva dysfunktioner, associerade med neurala förändringar i de prefrontala områdena, striatum och lillhjärnan. Även om ADHD kan behandlas effektivt med psykostimulerande medel, avbryter en betydande del av patienterna behandlingen på grund av biverkningar eller otillräcklig förbättring av symtomen. Dessutom är kognitiva förmågor som ofta försämras vid ADHD inte direkt målinriktade av medicinering. Därför behövs ytterligare behandlingsalternativ, särskilt för att förbättra kognitiva förmågor. På grund av dess relativt enkla applicering och väletablerade säkerhet är icke-invasiv hjärnstimulering, såsom transkraniell likströmsstimulering (tDCS), ett lovande ytterligare behandlingsalternativ för barn med ADHD. Hittills har endast åtta studier lämnat barn med ADHD till maximalt 5 dagliga sessioner. Det faktum att tekniken är billig och har potential att användas som en bärbar enhet hemma av patienter, gör tDCS ytterligare till ett attraktivt verktyg att utforska i behandling av barn med neuropsykologiska störningar, inklusive ADHD. Vidare har funktionell nära infraröd spektroskopi (fNIRS), en icke-invasiv, kompakt, icke-restriktiv och tillgänglig funktionell neuroimaging modalitet visat sin potential i den kliniska diagnosen av ADHD-barn. Eftersom fNIRS visualiserar neurala uppmärksamhets- och hämningsprocesser hos barn med ADHD medan de utför uppgifter online, kan denna teknik ha stor potential för att registrera neurala förändringar av tDCS.

MÅL: Utredarna syftar till att utforska den akuta och långsiktiga effekten av 20 dagliga sessioner med hembaserad tDCS medan de gör läxor. Våra primära mål är att avgöra om tDCS förbättrar: 1) ADHD-symtom, 2) exekutiv funktion och/eller hämmande processer hos barn med tDCS. Våra sekundära mål tittar på 1) depressiva och ångestsymtom hos barn med ADHD och 2) säkerheten och genomförbarheten av hembaserad tDCS hos barn med ADHD, och 3) utvärdera mekanismerna genom vilka tDCS kan vara terapeutiskt med hjälp av fNIRS som avslöjar neuroplastiska förändringar framgångsrikt.

METODER: 75 barn med ADHD kommer att underkastas ett hembaserat aktivt eller skenbar fast dos tDCS (20 minuter av 1 mA) i ett 1:1:1 dubbelblind, skenkontrollerat, randomiserat, parallellgruppsschema. Barn kommer att slumpmässigt tilldelas att ta emot antingen 1) aktiv tDCS av anodal vänster DLPFC och katod vertex, 2) aktiv tDCS av anodal höger IFG och katod posterior till vänster mastoid eller 3) sken tDCS. Stimuleringssessioner kommer att äga rum dagligen, måndag till fredag, under 20 dagar under en 4-veckorsperiod. För att avgöra den akuta och långsiktiga effekten av hembaserad tDCS kommer barn, föräldrar och lärare att uppmanas att varje vecka fylla i frågeformulär och/eller utföra uppgifter online på helgen från sitt hem. 1) ADHD-symtom kommer att utvärderas med hjälp av ADHD-, DBD- och VAS-skalor. Verkställande funktion och inhiberande processer kommer att bestämmas av en förändring i I) Visuell sökuppgift, II) Stroopuppgift, III) Go/No Go-uppgift, IV) Stopsignaluppgift. 2) Symtom på depression/ångest kommer att bedömas med hjälp av HADS- och IDS-C-skalor. Säkerheten och genomförbarheten av hembaserad tDCS kommer att bedömas med hjälp av VAS-skalor och ett frågeformulär om biverkningar. Slutligen kommer en förändring i syresatt hemoglobin och syrefattigt hemoglobin att hjälpa till att belysa mekanismerna för tDCS på ADHD. Efter tDCS-interventionen kommer barn att bli ombedda att vara medicinfria så länge de kan tills studien är klar för maximal 1 månad efter tDCS. Alla barn kommer att utvärderas personligen vid baslinjen (besök 1), omedelbart efter 4-veckorsbehandlingen (besök 2), och ett sista besök inom 1 månad efter behandlingen (besök 3). Under dessa tre besök kommer barnens hjärnaktiveringsmönster att bedömas online med hjälp av fNIRS medan de utför de fyra beteendeuppgifterna.

SLUTSATS: Denna studie kommer att vara den första att öka antalet dagliga sessioner av tDCS från 5 till 20 hos barn med ADHD, vilket gör det mer än 5 gånger mer sannolikt att öka svarsfrekvensen på tDCS. Kunskap som erhållits genom forskning om icke-invasiv hjärnstimulering (NIBS) hos barn med ADHD kan översättas till en alternativ effektiv behandling, minska biverkningar och främja utvecklingen av sluten neuromodulering vid ADHD i allmänhet. Dessutom har ingen hembaserad fjärr-tDCS-studie någonsin utförts på barn. Att demonstrera dess potential kommer inte bara att erbjuda ett mer genomförbart alternativ till dagliga laboratoriebesök eller kliniska konsultationer utan kan också minska patient- och klinikkostnaderna. Slutligen kommer denna studie att vara den första som kombinerar fNIRS och tDCS för att belysa de akuta och långsiktiga mekanismerna för effektiv tDCS-intervention hos barn med ADHD.