无创脑刺激对老年人身心功能的影响 (BrainSTIM)

生物老化，尤其是与心血管危险因素相结合时，会导致大脑微血管内的慢性内皮功能障碍，从而削弱大脑满足日常生活对其代谢需求的能力。 这种血液供应和代谢需求之间的长期不匹配通常会导致脑微血管疾病 (CMD)，或在额叶和皮层下区域网络内累积缺血性损伤。 CMD 在 MRI 扫描中被认为是白质高信号，临床上表现为行动障碍、执行功能障碍和情绪低落。 由于 11-17% 的老年人出现这一系列症状，并且这些症状中的每一个都与发病率和死亡率的增加独立相关，因此 CMD 是一个关键但尚未充分研究的医疗保健问题，其个人和经济成本迅速增长。

目前尚无治愈 CMD 的方法，旨在改善非选择性全身血管舒张药理学的试验报告没有治疗价值 (Sorrond & Lipsitz, 2011)。 然而，我们的团队已经证明，当代谢需求因各种认知运动任务的表现而增加时，CMD 患者所遭受的临床症状的严重程度严重依赖于大脑激活适当皮层网络的剩余能力（Purkayastha 等人., 2014 年；Sorond 等人，2010 年；Sorond 等人，2011 年）。 因此，研究人员预测，提高激活适当皮层网络以响应增加的代谢需求的能力将改善症状并改善 CMD 患者的生活质量。

经颅直流电刺激 (tDCS) 可以无创、选择性和持续地调节皮质激活。 tDCS 通过在两个或多个头皮电极之间发送低电平电流来工作，这会改变大脑极性，从而改变灌注和皮质兴奋性。 一次针对左前额叶皮层的 20 分钟 tDCS 会在健康成人的认知和运动任务表现期间急剧增加皮层激活。 研究人员已经证明，同样的刺激可以改善社区老年人的活动能力和认知能力。 此外，在一个月的时间内重复进行 tDCS 治疗可以减轻抑郁症状，并可能改善健康个体的执行功能。 这一初步证据表明 tDCS 可能是 CMD 的有效干预措施；然而，tDCS 对这种疾病的影响尚未得到研究。

研究人员最终旨在通过进行双盲、原理验证、假对照试验以及广泛的功能和神经生理学评估来研究 tDCS 对 CMD 患者的治疗效果。 为了最终确定设计并计划实施这一最终试验，研究人员目前的目标是：

1. 进行一项试点研究，以确定在患有 CMD 的大量人群中部署 tDCS 的可行性，并获得干预对该人群的活动能力、执行功能和抑郁症状的因果影响的初步证据。
2. 在试点研究中，调查 tDCS 干预对响应认知运动任务的皮质激活的影响。

这项研究将提供同类首创的原理验证证据，证明 tDCS 是否为 CMD 患者提供有意义的症状缓解。 此外，它将通过提供有关招募和保留、依从性、效应量估计以及预期功能改善的神经生理学基础的信息，为更明确、更大规模的随机对照试验 (RCT) 提供信息。 如果成功，所获得的知识也有望促进对 tDCS 作为许多其他疾病（从痴呆症到糖尿病）的治疗方法的研究，这些疾病会对大脑激活适当皮层网络的能力产生负面影响。