Säkerhet och effektivitet av tDCS i Pediatric DoC (tDCS-DoC-Ped)

Inledning Efter en allvarlig förvärvad hjärnskada av traumatiskt, hypoxiskt-anoxiskt eller vaskulärt ursprung kan tillstånd av mycket allvarlig kognitiv och motorisk funktionsnedsättning uppstå, benämnda medvetandestörningar (DoC), som inkluderar det vegetativa tillståndet (VS), som kännetecknas av närvaro av vegetativa funktioner "i frånvaro av självmedvetenhet och medvetenhet om miljön, och det minimala medvetandetillståndet (MCS), där minimala, inkonstanta, men upprepade beteendesvar på visuella, verbala eller nociceptiva stimuli är igenkännbara, tydligt urskiljbara från reflexer. svar.

Differentialdiagnos kan vara komplex, och ett av de första (och vanligaste) tecknen på övergång från VS till MCS är uppkomsten av visuell spårning av framträdande stimuli. Den naturliga utvecklingen av DoC påverkas av etiologin, eftersom anoxiska former är mindre gynnsamma för återhämta sig än andra former. Det har bevisats att patienter med MCS har gynnsammare prognoser än patienter med VS, särskilt när tillståndet MCS inträffar inom några månader från den akuta händelsen.

Trots betydande förbättringar i förståelsen av de neurala korrelaten av DoC, är de behandlingsalternativ som för närvarande finns tillgängliga för dessa patienter fortfarande mycket begränsade. Nya fynd tyder dock på ett brett spektrum av terapeutiska möjligheter. Under det senaste decenniet har faktiskt flera studier rapporterat tecken på spontan förbättring av medvetandet några år efter den akuta händelsen hos vissa patienter som diagnostiserats med VS. Dessutom har studier på behandlingar som förbättrar kognitiva förmågor hos patienter med DoC visat att deep brain stimulering (DBS) i de intralaminära kärnorna i talamus och vissa läkemedel som amantadin, intratekalt baklofen och zolpidem kan förbättra tecken på medvetandebeteende i en stor kohort av akuta och subakuta patienter med DoC av traumatiskt ursprung i skenkontrollerade studier.

I pediatrisk population med DoC är den exakta förekomsten av VS och MCS inte helt klar; Det verkar dock som om MCS är ett mer frekvent tillstånd än VS jämfört med vuxna patienter. Efter den akuta fasen startar den pediatriska DoC-patienten en specifik rehabiliteringsväg; dess primära mål är maximal möjlig återhämtning av medvetandet. Under intensiv rehabilitering kommer cirka 2/3 av pediatriska och unga vuxna patienter till ett medvetandetillstånd inom 7 månader efter den akuta händelsen. Rehabiliteringsprogrammet inkluderar ett neuropsykologiskt tillvägagångssätt dedikerat till återhämtning av medvetande; Ur farmakologisk synvinkel föreslår litteraturen användning av följande läkemedel för pediatrisk DoC: karbidopa-levodopa, amantadin, zolpidem och metylfenidat.

Effekt Under de senaste 20 åren har interventionsstudier med innovativa icke-invasiva hjärnstimuleringstekniker, såsom transkraniell likströmsstimulering (tDCS), visat att cykler av lågintensiv elektrisk stimulering som levereras via elektroder som appliceras på hårbotten i specifika områden kan främja processerna för neuronal plasticitet, det vill säga det centrala nervsystemets förmåga att modifiera sin struktur och funktion som svar på ny information och upplevelser. Dessa effekter verkar vara särskilt intressanta vid behandling av olika neurologiska och psykiatriska störningar såsom Parkinsons sjukdom, afasi efter stroke eller de neuropsykologiska följderna av multipel skleros. På senare tid har tDCS visat sig vara en säker, billig och enkel teknik som enkelt kan integreras i rehabiliteringsprogram. I synnerhet har stimulering med tDCS visat sig vara effektiv för att hjälpa till att återhämta medvetandetillståndet hos den vuxna befolkningen i den akuta, subakuta och kroniska fasen, främst i MCS-tillståndet, med tanke på traumatisk och icke-traumatisk etiologi. Detta inträffar särskilt i det anodiska stimuleringsläget i den vänstra dorsolaterala prefrontala cortexen. I en studie där tDCS applicerades under fem dagar i följd på motorbarken och vänster prefrontal cortex hos 10 kroniska DoC-patienter, utvärderades effekten av stimulering upp till 12 månader efter dess slut, vilket visade att även kroniska DoC-patienter visar tecken på förbättring och att denna effekt kan bibehållas upp till 12 månader efter tDCS-behandling. Ur en neurofysiologisk synvinkel verkar tDCS genom att öka neuronal excitabilitet och underlätta aktionspotentialen genom att modifiera excitabiliteten hos NMDA-receptorer. Dessutom kan tDCS förbättra aktiva synaptiska anslutningar. Effekten av en enda tDCS-session varar cirka 60 till 90 minuter; när stimulering upprepas 10 gånger upp till 20 sessioner har det visat sig att effekterna varar upp till 3 månader efter avslutad stimuleringssession.

Säkerhet Säkerheten och toleransen för tDCS har i stor utsträckning demonstrerats hos vuxna patienter med medvetandestörningar och hjärnskador. De flesta författare har funnit en mycket god säkerhetsprofil hos patienter med DoC, som registrerar biverkningar som i allmänhet är övergående och milda. Vanliga biverkningar som rapporterats under eller omedelbart efter tDCS inkluderar stickningar eller domningar i stimulerad hud, huvudvärk, illamående och trötthet. Dessutom finns det för närvarande inga bevis för långsiktiga negativa eller allvarliga biverkningar associerade med användningen av tDCS hos vuxna DoC-patienter.

Möjligheten för subklinisk neuronal skada inducerad av stimulering har uteslutits i studier som bedömde serumnivåer av neuronspecifikt enolas (NSE, en markör för neuronal skada) före och efter stimulering och genom studier med EEG eller magnetisk resonanstomografi. När det gäller de använda protokollen måste denna metod betraktas som säker.

Trots etablerade bevis som stöder användningen av tDCS hos vuxna patienter, är dess användning hos pediatriska patienter med hjärnskada fortfarande begränsad. Hittills används tDCS huvudsakligen i pediatrisk ålder som en komplementär terapi vid rehabilitering av neuroutvecklingsstörningar såsom infantil cerebral pares, ADHD, tvångssyndrom. Hos dessa patienter bekräftades tDCS vara en säker och vältolererad teknik även i den pediatriska populationen med ett litet antal rapporterade milda och kortvariga biverkningar som stickningar (18 %), obehag (8 %) och klåda ( 7 %).

När det gäller användningen av tDCS hos pediatriska patienter med DoC verkar det vetenskapliga beviset fortfarande vara preliminärt om säkerhetsprofilen och kräver ytterligare data innan man undersöker effekten i bred skala. Faktum är att även om metoden har visat sig vara säker i andra kliniska tillstånd, kan effektivitet och tolerabilitet hos barn med DoC variera avsevärt beroende på skillnader i aktiveringströskel och förekomsten av underliggande patologisk elektrisk aktivitet. Implementeringen av kliniska prövningar som undersöker säkerheten och tolerabiliteten av tDCS hos pediatriska patienter med DoC representerar nu ett viktigt första steg för en framtida bestämning av effektiviteten av denna metod i en population för vilken terapeutiska alternativ för närvarande är extremt begränsade. Slutligen har flera studier visat att vissa kvantitativa mått på funktionell anslutning härledda från elektroencefalografisk och framkallad potentialanalys (t.ex. koherens av EEG-signalen, närvaro av händelserelaterade framkallade potentialer) kan troget återspegla förändringar i medvetandetillståndet i vuxna DoC-patienter, vilket bidrar till utformningen av prognos och identifieringen av patienter som med största sannolikhet kommer att dra nytta av behandlingen. I denna mening kan identifieringen av möjliga pediatriska neurofysiologiska biomarkörer bidra till att ge ett preliminärt kvantitativt mått på respons på behandling, samtidigt som det bidrar till förståelsen av effekten av tDCS på involverade hjärnnätverk.