经颅交流电刺激改善健康老年人的情景记忆
记忆障碍是主观认知衰退、轻度认知障碍和阿尔茨海默病的常见症状。 事实上,情景记忆和阿尔茨海默病对衰老高度敏感。 当我们记住过去的事件时,许多大脑区域会变得活跃。 楔前叶是默认模式网络后系统的一部分,已被确定为情景记忆检索的中心节点以及各种精神和神经疾病(例如阿尔茨海默病)的中心节点。 在默认模式网络连接中不断发现与年龄相关的变化,发生在其后部区域内,并且前部和后部子网络之间的连接性减少。 研究还发现,衰老与默认模式网络的楔前叶和后扣带回功能连接性下降有关。 此外,γ-氨基丁酸 (GABA) 在调节大脑活动和调节默认模式网络中发挥着重要作用,在正常衰老过程中、轻度认知障碍和阿尔茨海默病中,γ-氨基丁酸 (GABA) 显示出下降。 还证实了认知能力下降与 GABA 能中间神经元(尤其是小白蛋白阳性中间神经元)抑制活性功能障碍之间的联系,这些中间神经元在控制局部电路、大脑网络和记忆处理中发挥着作用。 小清蛋白中间神经元是产生并维持伽马频率的快速尖峰中间神经元。 伽马带与情景记忆的编码和检索有关。 在健康老龄化、轻度认知障碍和阿尔茨海默病中观察到伽马振荡受损。
通过识别这些功能连接的变化,非侵入性神经调节技术可能为改善认知功能提供新策略。 经颅交流电刺激 (tACS) 是一种非侵入性脑刺激,通过两个或多个头皮电极向皮层施加微弱的振荡电流来调节皮层活动。 通过使用交流电,可以模拟大脑电生理活动的节律模式。 tACS 可以与与记忆相关的行为相关频率的神经放电相互作用。
在这项随机、双盲、假对照、交叉研究中,研究人员将评估用 tACS 对楔前叶进行刺激是否可以改善健康老年人的情景记忆。
研究概览
详细说明
记忆障碍是主观认知衰退、轻度认知障碍和阿尔茨海默病的常见症状。 事实上,情景记忆和阿尔茨海默病对衰老高度敏感。 当我们记住过去的事件时,许多大脑区域会变得活跃。 楔前叶是默认模式网络后系统的一部分,已被确定为情景记忆检索的中心节点以及各种精神和神经疾病(例如阿尔茨海默病)的中心节点。 在默认模式网络连接中不断发现与年龄相关的变化,发生在其后部区域内,并且前部和后部子网络之间的连接性减少。 研究还发现,衰老与默认模式网络的楔前叶和后扣带回功能连接性下降有关。 此外,γ-氨基丁酸 (GABA) 在调节大脑活动和调节默认模式网络中发挥着重要作用,在正常衰老过程中、轻度认知障碍和阿尔茨海默病中,γ-氨基丁酸 (GABA) 显示出下降。 还证实了认知能力下降与 GABA 能中间神经元(尤其是小白蛋白阳性中间神经元)抑制活性功能障碍之间的联系,这些中间神经元在控制局部电路、大脑网络和记忆处理中发挥着作用。 小清蛋白中间神经元是产生并维持伽马频率的快速尖峰中间神经元。 伽马带与情景记忆的编码和检索有关。 在健康老龄化、轻度认知障碍和阿尔茨海默病中观察到伽马振荡受损。
通过识别这些功能连接的变化,非侵入性神经调节技术可能为改善认知功能提供新策略。 经颅交流电刺激 (tACS) 是一种非侵入性脑刺激,通过两个或多个头皮电极向皮层施加微弱的振荡电流来调节皮层活动。 通过使用交流电,可以模拟大脑电生理活动的节律模式。 tACS 可以与与记忆相关的行为相关频率的神经放电相互作用。
在这项随机、双盲、假对照、交叉研究中,研究人员将评估用 tACS 对楔前叶进行刺激是否可以改善健康老年人的情景记忆。
参与者将以 1:1 的比例随机分为两组,并且任一干预措施(即 γ-tACS 或假手术)的给药顺序将在所有参与者中平衡。 1 周后(清洗)刺激将反转(交叉阶段)。 参与者将接受神经心理学测试(AVLT 和 FNMT)和功能连接的神经生理学测量(rs EEG)的评估。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Lisbon、葡萄牙
- Filipa Ribeiro
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接触:
- Filipa Ribeiro, PhD
- 电话号码:+351 217214147
- 邮箱:filipa.nc.ribeiro@ucp.pt
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首席研究员:
- Joana Macedo, MSc
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首席研究员:
- Filipa Ribeiro, PhD
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 年长者
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 65岁或以上的老年人;
- 正常的一般认知:在阿登布鲁克认知考试中葡萄牙人的得分在标准值内
排除标准:
- 神经系统疾病(中风、肿瘤、严重头部外伤和癫痫)、精神疾病(如自闭症、精神分裂症、抑郁症)或无法控制的疾病(高血压、代谢性疾病、内分泌疾病、中毒性疾病和传染病)会干扰认知;
- 感觉缺陷可能会干扰神经心理学评估;
- 日常生活活动受损;
- 长期酗酒或滥用药物;
- 非葡萄牙语母语者;
- 头部金属植入物或植入电子设备。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:预防
- 分配:随机化
- 介入模型:交叉作业
- 屏蔽:四人间
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:实验:真实 tACS
在楔前叶上进行 5 次 2 mA 伽马 tACS (40 Hz) 疗程
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在楔前叶上进行 5 次 tACS (40 Hz) 治疗
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假比较器:安慰剂比较:假 tACS
对楔前叶进行 5 次假手术
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楔前叶 5 次假 tACS 治疗
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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即时和延迟自由回忆的变化 听觉言语学习测试分数
大体时间:基线(刺激方案之前/第一次治疗/第 1 天)和刺激后(连续 5 天的 5 个 tACS 治疗/假手术/第 5 天)。一周后,将在交叉阶段第 12 天和第 17 天重复采取措施。
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听觉言语学习测试是一种列表学习范例,由五次连续的立即自由回忆试验、一次延迟自由回忆试验(第五次立即自由回忆试验 30 分钟后)和一次延迟识别试验组成。
在刺激前和刺激后将使用不同的列表,以避免学习效果。
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基线(刺激方案之前/第一次治疗/第 1 天)和刺激后(连续 5 天的 5 个 tACS 治疗/假手术/第 5 天)。一周后,将在交叉阶段第 12 天和第 17 天重复采取措施。
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即时自由回忆和延迟识别面孔姓名记忆测试分数的变化
大体时间:在伽玛 tACS/假手术干预的第一个疗程/第 1 天期间以及在交叉阶段/第 12 天的第一个疗程期间
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面孔姓名记忆测试需要学习 20 个不熟悉的面孔姓名对,包括训练、初始学习阶段(学习 1 和 2)、立即回忆和 30 分钟后延迟回忆、面部识别和多项选择识别试验。
在学习阶段(1 和 2),参与者将对所有 20 张面孔和姓名进行两次曝光。
它在灰色背景上显示了一张脸,脸下方印有黑色的虚构名字,形成了脸名对;参与者必须说出他们看到的照片是男性还是女性,大声读出下面的名字,并尝试记住每对面孔和名字。
每次曝光后,他们都会被询问与每张脸相关的名字。
延迟 30 分钟后,他们被要求从三张图片中识别出之前学到的面孔,询问与每张面孔相关的名字,并要求从四个专有名称中选择与该面孔相关的名字
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在伽玛 tACS/假手术干预的第一个疗程/第 1 天期间以及在交叉阶段/第 12 天的第一个疗程期间
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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功能连接的变化
大体时间:基线(刺激方案之前/第一次治疗/第 1 天)和刺激后(连续 5 天的 5 个 tACS 治疗/假手术/第 5 天)。一周后,将在交叉阶段第 12 天和第 17 天重复采取措施。
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通过使用静息态脑电图,研究人员将评估 γ tACS 对楔前叶和海马之间功能连接的影响
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基线(刺激方案之前/第一次治疗/第 1 天)和刺激后(连续 5 天的 5 个 tACS 治疗/假手术/第 5 天)。一周后,将在交叉阶段第 12 天和第 17 天重复采取措施。
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合作者和调查者
出版物和有用的链接
一般刊物
- Nyberg L, Lovden M, Riklund K, Lindenberger U, Backman L. Memory aging and brain maintenance. Trends Cogn Sci. 2012 May;16(5):292-305. doi: 10.1016/j.tics.2012.04.005.
- Klunk WE, Engler H, Nordberg A, Wang Y, Blomqvist G, Holt DP, Bergstrom M, Savitcheva I, Huang GF, Estrada S, Ausen B, Debnath ML, Barletta J, Price JC, Sandell J, Lopresti BJ, Wall A, Koivisto P, Antoni G, Mathis CA, Langstrom B. Imaging brain amyloid in Alzheimer's disease with Pittsburgh Compound-B. Ann Neurol. 2004 Mar;55(3):306-19. doi: 10.1002/ana.20009.
- Damoiseaux JS, Beckmann CF, Arigita EJ, Barkhof F, Scheltens P, Stam CJ, Smith SM, Rombouts SA. Reduced resting-state brain activity in the "default network" in normal aging. Cereb Cortex. 2008 Aug;18(8):1856-64. doi: 10.1093/cercor/bhm207. Epub 2007 Dec 5.
- Wagner AD, Shannon BJ, Kahn I, Buckner RL. Parietal lobe contributions to episodic memory retrieval. Trends Cogn Sci. 2005 Sep;9(9):445-53. doi: 10.1016/j.tics.2005.07.001.
- Palop JJ, Mucke L. Network abnormalities and interneuron dysfunction in Alzheimer disease. Nat Rev Neurosci. 2016 Dec;17(12):777-792. doi: 10.1038/nrn.2016.141. Epub 2016 Nov 10.
- Bai X, Edden RA, Gao F, Wang G, Wu L, Zhao B, Wang M, Chan Q, Chen W, Barker PB. Decreased gamma-aminobutyric acid levels in the parietal region of patients with Alzheimer's disease. J Magn Reson Imaging. 2015 May;41(5):1326-31. doi: 10.1002/jmri.24665. Epub 2014 May 27.
- Billette OV, Ziegler G, Aruci M, Schutze H, Kizilirmak JM, Richter A, Altenstein S, Bartels C, Brosseron F, Cardenas-Blanco A, Dahmen P, Dechent P, Dobisch L, Fliessbach K, Freiesleben SD, Glanz W, Goerss D, Haynes JD, Heneka MT, Kilimann I, Kimmich O, Kleineidam L, Laske C, Lohse A, Rostamzadeh A, Metzger C, Munk MH, Peters O, Preis L, Priller J, Scheffler K, Schneider A, Spottke A, Spruth EJ, Ramirez A, Roske S, Roy N, Teipel S, Wagner M, Wiltfang J, Wolfsgruber S, Yakupov R, Zeidman P, Jessen F, Schott BH, Duzel E, Maass A; DELCODE Study Group. Novelty-Related fMRI Responses of Precuneus and Medial Temporal Regions in Individuals at Risk for Alzheimer Disease. Neurology. 2022 Aug 23;99(8):e775-e788. doi: 10.1212/WNL.0000000000200667. Epub 2022 Jun 3.
- Buzsaki G, Wang XJ. Mechanisms of gamma oscillations. Annu Rev Neurosci. 2012;35:203-25. doi: 10.1146/annurev-neuro-062111-150444. Epub 2012 Mar 20.
- Celone KA, Calhoun VD, Dickerson BC, Atri A, Chua EF, Miller SL, DePeau K, Rentz DM, Selkoe DJ, Blacker D, Albert MS, Sperling RA. Alterations in memory networks in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: an independent component analysis. J Neurosci. 2006 Oct 4;26(40):10222-31. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2250-06.2006.
- De Marco M, Ourselin S, Venneri A. Age and hippocampal volume predict distinct parts of default mode network activity. Sci Rep. 2019 Nov 5;9(1):16075. doi: 10.1038/s41598-019-52488-9.
- Fell J, Klaver P, Lehnertz K, Grunwald T, Schaller C, Elger CE, Fernandez G. Human memory formation is accompanied by rhinal-hippocampal coupling and decoupling. Nat Neurosci. 2001 Dec;4(12):1259-64. doi: 10.1038/nn759.
- Flanagin VL, Klinkowski S, Brodt S, Graetsch M, Roselli C, Glasauer S, Gais S. The precuneus as a central node in declarative memory retrieval. Cereb Cortex. 2023 May 9;33(10):5981-5990. doi: 10.1093/cercor/bhac476.
- Gaetz W, Roberts TP, Singh KD, Muthukumaraswamy SD. Functional and structural correlates of the aging brain: relating visual cortex (V1) gamma band responses to age-related structural change. Hum Brain Mapp. 2012 Sep;33(9):2035-46. doi: 10.1002/hbm.21339. Epub 2011 Jul 18.
- Gillespie AK, Jones EA, Lin YH, Karlsson MP, Kay K, Yoon SY, Tong LM, Nova P, Carr JS, Frank LM, Huang Y. Apolipoprotein E4 Causes Age-Dependent Disruption of Slow Gamma Oscillations during Hippocampal Sharp-Wave Ripples. Neuron. 2016 May 18;90(4):740-51. doi: 10.1016/j.neuron.2016.04.009. Epub 2016 May 5.
- Griffiths BJ, Parish G, Roux F, Michelmann S, van der Plas M, Kolibius LD, Chelvarajah R, Rollings DT, Sawlani V, Hamer H, Gollwitzer S, Kreiselmeyer G, Staresina B, Wimber M, Hanslmayr S. Directional coupling of slow and fast hippocampal gamma with neocortical alpha/beta oscillations in human episodic memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Oct 22;116(43):21834-21842. doi: 10.1073/pnas.1914180116. Epub 2019 Oct 9.
- Hebscher M, Meltzer JA, Gilboa A. A causal role for the precuneus in network-wide theta and gamma oscillatory activity during complex memory retrieval. Elife. 2019 Feb 11;8:e43114. doi: 10.7554/eLife.43114.
- Heusser AC, Poeppel D, Ezzyat Y, Davachi L. Episodic sequence memory is supported by a theta-gamma phase code. Nat Neurosci. 2016 Oct;19(10):1374-80. doi: 10.1038/nn.4374. Epub 2016 Aug 29.
- Hijazi S, Smit AB, van Kesteren RE. Fast-spiking parvalbumin-positive interneurons in brain physiology and Alzheimer's disease. Mol Psychiatry. 2023 Jul 7. doi: 10.1038/s41380-023-02168-y. Online ahead of print.
- Hu H, Gan J, Jonas P. Interneurons. Fast-spiking, parvalbumin(+) GABAergic interneurons: from cellular design to microcircuit function. Science. 2014 Aug 1;345(6196):1255263. doi: 10.1126/science.1255263. Epub 2014 Jul 31.
- Huang D, Liu D, Yin J, Qian T, Shrestha S, Ni H. Glutamate-glutamine and GABA in brain of normal aged and patients with cognitive impairment. Eur Radiol. 2017 Jul;27(7):2698-2705. doi: 10.1007/s00330-016-4669-8. Epub 2016 Dec 13. Erratum In: Eur Radiol. 2017 Jul;27(7):2706-2707.
- Jimenez-Balado J, Ycaza Herrera A, Igwe K, Klem L, Buyukturkoglu K, Irimia A, Chen L, Guo J, Brickman AM, Eich TS. Reduced Hippocampal GABA+ Is Associated With Poorer Episodic Memory in Healthy Older Women: A Pilot Study. Front Behav Neurosci. 2021 Aug 26;15:695416. doi: 10.3389/fnbeh.2021.695416. eCollection 2021.
- Kawaguchi Y, Katsumaru H, Kosaka T, Heizmann CW, Hama K. Fast spiking cells in rat hippocampus (CA1 region) contain the calcium-binding protein parvalbumin. Brain Res. 1987 Jul 28;416(2):369-74. doi: 10.1016/0006-8993(87)90921-8.
- Kircher TT, Weis S, Freymann K, Erb M, Jessen F, Grodd W, Heun R, Leube DT. Hippocampal activation in patients with mild cognitive impairment is necessary for successful memory encoding. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2007 Aug;78(8):812-8. doi: 10.1136/jnnp.2006.104877. Epub 2007 Feb 7.
- Lundstrom BN, Ingvar M, Petersson KM. The role of precuneus and left inferior frontal cortex during source memory episodic retrieval. Neuroimage. 2005 Oct 1;27(4):824-34. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.05.008.
- Murty DVPS, Manikandan K, Kumar WS, Ramesh RG, Purokayastha S, Javali M, Rao NP, Ray S. Gamma oscillations weaken with age in healthy elderly in human EEG. Neuroimage. 2020 Jul 15;215:116826. doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.116826. Epub 2020 Apr 7.
- Oeltzschner G, Wijtenburg SA, Mikkelsen M, Edden RAE, Barker PB, Joo JH, Leoutsakos JS, Rowland LM, Workman CI, Smith GS. Neurometabolites and associations with cognitive deficits in mild cognitive impairment: a magnetic resonance spectroscopy study at 7 Tesla. Neurobiol Aging. 2019 Jan;73:211-218. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2018.09.027. Epub 2018 Sep 27.
- Porges EC, Woods AJ, Edden RA, Puts NA, Harris AD, Chen H, Garcia AM, Seider TR, Lamb DG, Williamson JB, Cohen RA. Frontal Gamma-Aminobutyric Acid Concentrations Are Associated With Cognitive Performance in Older Adults. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 2017 Jan;2(1):38-44. doi: 10.1016/j.bpsc.2016.06.004.
- Riese F, Gietl A, Zolch N, Henning A, O'Gorman R, Kalin AM, Leh SE, Buck A, Warnock G, Edden RA, Luechinger R, Hock C, Kollias S, Michels L. Posterior cingulate gamma-aminobutyric acid and glutamate/glutamine are reduced in amnestic mild cognitive impairment and are unrelated to amyloid deposition and apolipoprotein E genotype. Neurobiol Aging. 2015 Jan;36(1):53-9. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.07.030. Epub 2014 Jul 29.
- Sederberg PB, Schulze-Bonhage A, Madsen JR, Bromfield EB, McCarthy DC, Brandt A, Tully MS, Kahana MJ. Hippocampal and neocortical gamma oscillations predict memory formation in humans. Cereb Cortex. 2007 May;17(5):1190-6. doi: 10.1093/cercor/bhl030. Epub 2006 Jul 10.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (估计的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
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