tDCS och Executive Function Training for Schizofreni

Schizofrenispektrumstörningar är de mest ihållande, försvagande och ekonomiskt betungande psykiska sjukdomarna i världen och är förknippade med den största kostnaden per patient av alla psykiska hälsotillstånd. Schizofreni är förknippat med en 15-20 års minskning av förväntad livslängd, 5-faldig ökning av sannolikheten för självmordsdöd och en signifikant minskning av livskvalitet. Antipsykotiska läkemedel är förstahandsbehandlingen för individer med schizofrenispektrumstörningar och ordineras till nästan alla tjänsteanvändare. I studien Clinical Antipsychotic Trials of Intervention Effectiveness (CATIE) (en av de största antipsykotiska prövningarna på 1493 individer med schizofreni), var medicineringseffekterna på psykosocial funktion små (d = 0,25). Den primära behandling som är tillgänglig för alla individer med schizofreni gör alltså inte mycket för att förbättra samhällets funktion. Detta kan delvis vara ett resultat av den begränsade effekten av antipsykotisk medicinering för att förbättra neurokognitiva förmågor, allmänt erkänd som ett centralt inslag i schizofreni, och en rekommendation som härrörde från CATIE-studien var att "mer intensiva psykosociala rehabiliteringstjänster, inklusive kognitiv rehabilitering, kan vara behövs för att påverka mer betydande vinster i funktion."

Kognitiv remediering (CR) är en psykologisk intervention baserad på principer om inlärning och neuroplasticitet för att förbättra neurokognitiva förmågor med det yttersta målet att förbättra samhällets funktion. De neuroplastiska effekterna av CR är väletablerade med bevis för ökad volym av grå substans i hippocampus och amygdala, ökad aktivering av den mediala prefrontala cortexen och ökad amplitud av den händelserelaterade missmatchningsnegativitetspotentialen efter CR. I två nyligen genomförda randomiserade kontrollerade studier (RCT) visade vi också att CR förbättrar synkroniseringen av neurala nätverk i alfa- och theta-frekvensbanden. Metaanalyser stöder måttlig överföring av dessa neurofysiologiska förbättringar till neurokognitiva förmågor (d = 0,45) och samhällsfunktioner (d = 0,37). I en nyligen genomförd systematisk granskning rapporterade vi att CR-metoder varierar kraftigt, men tillvägagångssätt som inkluderar utbildning av exekutiva funktioner är i allmänhet de mest effektiva. Baserat på dessa fynd utvecklade vi en ny CR-intervention specifikt inriktad på exekutiva funktioner och genomförde två dubbelblinda RCT, där riktad exekutiva funktionsträning (ET) gav större förbättringar i neurofysiologi, neurokognition, funktionella färdigheter och verkliga samhällsfunktioner jämfört med andra ledande former av CR. Denna intervention är ungefär hälften så lång som andra CR-program, men ger ändå större effektstorleksförbättringar i samhällets funktion.

Ytterligare förstärkning av CR behövs för att öka effektstorleken och påverkan på samhällets funktion vid schizofreni. En sådan förstärkningsstrategi är via interventioner som är kända för att förbättra neuroplasticitet, vilket är den underliggande mekanismen för inlärning. En lovande neuroplasticitetsförbättrande metod är via icke-invasiv hjärnstimulering.

Transkraniell likströmsstimulering (tDCs) är den vanligaste formen av icke-invasiv transkraniell elektrisk stimulering (tES). Till skillnad från andra former av transkraniell elektrisk stimulering (till exempel elektrokonvulsiv terapi av ECT), är tDCS utformad för att modifiera kortikal excitabilitet genom att göra underliggande neuroner mer eller mindre benägna att avfyra men är inte utformad för att inducera depolarisering eller aktionspotential i neuronerna. tDCS involverar applicering av en svag, konstant (d.v.s. "direkt") elektrisk ström från en elektrod (anod) placerad på hårbotten till en annan (katod) för att modifiera kortikal excitabilitet. Appliceringsstyrkan kan mätas genom amplituden hos den applicerade strömmen (vanligtvis en eller två ampere) och appliceringstiden (vanligtvis cirka 20-30 minuter). tDCS tros vara relativt säkert med huvudsakliga biverkningar av lokal hudirritation och lokal brännskada. Risken för att inducera ett anfall är extremt låg (främst pediatriska fallrapportbevis), och faktiskt har tDCS litteraturstöd som tyder på potentiella anti-anfallseffekter. tDCS har undersökts för flera terapeutiska tillämpningar inklusive kognitiva störningar med lovande resultat. Det finns några preliminära studier som stöder genomförbarheten, säkerheten och den lovande effekten av tDCS i kombination med CR vid schizofreni. Dessa studier är i allmänhet små och fokuserade på kognitiva domäner som arbetsminne. Fler studier behövs för att utvärdera mervärdet av tDCS på effektstorlek och inverkan på verkställande och samhällsfunktioner.

Även om kognitiva remedieringsmetoder som ET förbättrar samhällets funktion för personer med schizofrenispektrumstörningar, kan dessa tillvägagångssätt förfinas ytterligare för att förbättra effektiviteten. Ett alternativ är att kombinera ET med neurostimulering utformad för att förbereda hjärnan för förbättrad inlärning. För att ytterligare öka effektiviteten och effektiviteten av ET är det nödvändigt att avgöra om att ta emot tDCS innan man deltar i denna kognitiva träningsintervention kan förbättra ens förmåga att engagera sig i kognitiva aktiviteter, eller kan förbättra deras kognitiva förmågor. Detta kommer att ge viktig information om huruvida resultaten av ET kan förbättras ytterligare, vilket kommer att direkt informera kliniska metoder och optimera effektiviteten av denna behandling.

Det primära målet med denna studie är att:

(1) Undersök effektiviteten av kombinerad Executive Training och tDCS jämfört med Executive Training kombinerat med sham tDCS på neurokognition och funktion.

Deltagarna till denna studie kommer att rekryteras från slutenvårdsenheter i Ontario Shores, närmare bestämt slutenvårdsenheter för Complex General Psychiatry (CGP), som historiskt sett har en vistelselängd på 51 till 159 dagar beroende på den specifika enheten och vanligtvis omfattar 70 till 75 patienter vid vilken som helst ges tid med diagnoser schizofreni/schizofrenispektrumstörningar. Slutenvårdspatienter som inte förväntas skrivas ut under 4 veckor (period som behövs för studieinsatser) kommer att skrivas in. Men om en deltagare skrivs ut före slutet av behandlingen, kommer arrangemang att göras för att han/hon ska kunna slutföra interventionen genom att komma på plats dagligen för tDCS och ET.

Deltagarna kommer att randomiseras med hjälp av en slumptalstabell online för att ta emot faktiska tDCS innan de engagerar sig i ET eller sham tDCS innan de engagerar sig i ET. Alla deltagare kommer att få ET. Randomiseringssekvensen kommer att förgenereras av studiekoordinatorn som sedan informerar den behandlande läkaren. Tre bedömningar kommer att slutföras under studiens gång: en inom 1 till 2 veckor efter starten av interventionen, en inom 1 till 2 veckor efter att interventionen är klar och en 3-månader efter att interventionen är klar. Varje bedömning kommer att pågå i cirka 2,5 timmar och kan genomföras under två dagar enligt deltagarens önskemål. Dessa bedömningar kommer att involvera pappers-/pennatester och frågeformulär, datoriserade tester och elektroencefalogram (EEG) inspelningar.

Primära och sekundära resultat kommer att undersökas med hjälp av linjära blandade modeller på Intent-to-Treat-provet med saknade data interpolerade med maximal sannolikhetsuppskattning. Det primära effektmåttet är en 3-månaders uppföljningsbedömning, och det sekundära effektmåttet efter intervention kommer också att undersökas.