Accelererad intermittent Theta-burst-stimulering för att modifiera kognitiv funktion och balans vid demens och minnesförlust

Ungefär 20-30% av kanadensiska vuxna >65 år gamla erfarenheter faller varje år, och denna frekvens ökar drastiskt för de >85 år gamla [2]. Med den åldrande befolkningen har antalet årliga rapporterade fall ökat med 47 % från 2008 till 2020 [3]. Individer med kognitiv funktionsnedsättning uppvisar en 8 gånger högre risk för fall jämfört med de utan [4]. Balans är en viktig riskfaktor för fall [5-7], och det finns bevis som tyder på att balanskontroll är en markör för kognitiv nedgång [8]. Till exempel är kognitiv funktion signifikant korrelerad med postural kontroll [9] och postural svajning [10]. Vid Parkinsons sjukdom har balans kopplats till större exekutiv dysfunktion och långsammare bearbetningshastighet [11].

Synaptisk plasticitet inducerad via neuromodulatoriska tekniker kan leda till förbättringar i motorisk och kognitiv funktion. En sådan teknik är transkraniell magnetisk stimulering (TMS), en icke-invasiv form av neuromodulering. För att inducera synaptisk plasticitet levereras magnetiska stimuli via TMS i theta-burst-mönster. Detta inkluderar kontinuerlig theta burst-stimulering (cTBS) som inducerar långvarig depression (LTD)-liknande förändringar i neuronal excitabilitet och intermittent theta burst-stimulering (iTBS) som inducerar långsiktig potentiering (LTP)-liknande förändringar i neuronal excitabilitet [12]. Tidigare litteratur tyder på att iTBS kan vara ett effektivt verktyg för att modulera kognition och motorisk funktion.

Wu et al. (2022) fann en förbättring av minnesfunktionen hos patienter med Alzheimers sjukdom efter en 14-dagars kur av iTBS levererad till den dorsolaterala prefrontala cortex (DLPFC) [13]. Trung et al. (2019) visade att 3 dagars iTBS levererad till DLPFC ledde till kognitiva förbättringar hos ett urval av patienter med Parkinsons sjukdom med mild kognitiv funktionsnedsättning (MCI) [14]. När det gäller balans har iTBS visat sig vara ett effektivt ingrepp för återhämtning av balansen när det levereras till lillhjärnan [16,17] eller den primära motoriska cortex (M1) [16]. Förbättringar i gångprestanda har också setts efter andra stimuleringsmönster inklusive repetitiv TMS (rTMS) i befolkningen efter stroke [18-20]. Dessa förbättringar i kognition och balans efter iTBS kan vara kopplade till plastiska förändringar i neuronstruktur, som ses i djurmodeller [21].

Accelererad intermittent theta-burst-stimulering (iTBS) omfattar flera sessioner av iTBS administrerade inom en enda dag under loppet av flera dagar, vilket följaktligen minskar behandlingsregimens varaktighet. aiTBS har visat sig vara en tolerabel och säker form av icke-invasiv hjärnstimulering med snabb antidepressiv effekt och anti-självmordseffekter hos patienter med egentlig depression [22-27]. Tidigare studier har visat aiTBS-paradigm som bestod av iTBS levererat 3 gånger per dag separerat med 15 minuters intervall, under loppet av 14 dagar, resulterat i en förbättring av minnesfunktionen hos individer med Alzheimers sjukdom [13, 27].

För denna studiefråga har vi valt två olika stimuleringsställen. DLFPC är känt för sina bidrag till inlärning och minne. Individer med demens får vanligtvis rTMS-stimulering till DLPFC för att undersöka om kognitiv funktion kan förbättras (Wu et al., 2020). Det har setts att individer med demens lider av ett större antal fall, det är oklart om rTMS till DLPFC kommer att förbättra balansprestanda och fallrisken bättre än rTMS som levereras till M1, en typisk plats för stimulering för balansrelaterade studier. iTBS har visat sig vara ett effektivt ingrepp för återhämtning av balansen när det levereras till den primära motoriska cortex (M1) (Liao et al., 2024). Förbättringar i gångprestanda har också setts efter andra stimuleringsmönster, inklusive repetitiv TMS (rTMS) i populationen efter stroke vid leverans till M1 (Wang et al., 2012; Wang et al., 2019; Rastgoo et al., 2016 ). Dessa förbättringar i kognition och balans efter iTBS kan vara kopplade till plastiska förändringar i neuronstruktur, som ses i djurmodeller (Tsang et al., 2021).

Där ställer vi studiefrågan om rTMS levererat till M1 kommer att leda till större förbättring av balansen jämfört med rTMS levererat till DLPFC. Att fastställa detta svar kommer att möjliggöra större framgång i TMS-målförfining. Med tanke på den djupa börda som geriatrisk medicin har på det kanadensiska sjukvårdssystemet, kan förståelsen av sambandet mellan balans och kognition avsevärt påverka inställningen till hanteringen av denna befolkning