Он-лайн нейромодуляция с помощью транскраниальной стимуляции мозга переменным током при шизофрении

               Аномалии синхронных нейронных колебаний играют центральную роль в патогенезе шизофрении. Синхронизация этих  колебаний нейронов возможна с помощью нового метода стимуляции мозга, транскраниальной стимуляции переменным током (tACS), при  которой переменный ток заданной частоты "захватывает" и усиливает ритмы мозга до соответствующей, необходимой для выздоровления частоты.

                 Нарушение рабочей памяти является одним из основных проявлений  когнитивного дефицита у пациентов с шизофренией. Исследования показали, что дефицит рабочей памяти и дефицит исполнительной функции при шизофрении связан со сниженной активностью электроэнцефалограммы (ЭЭГ) низкой и высокой частоты. Экзогенная синхронизация дорсолатеральной префронтальной коры и задней теменной коры в фазе с частотой tACS приводит к повышению производительности рабочей памяти у здоровых субъектов. Применение стимуляции тета-частоты (3-8 Гц) на теменую область может улучшить рабочую память, а гамма-частоты (> 30 Гц) стимуляция  на лобную область способна усилить процессы обработки рабочей памяти. tACS, учитывая ее способность модулировать мозговые колебания может быть полезной в увеличении рабочей памяти у пациентов с шизофренией.

            Известно, что эффект tACS зависит от состояния мозга. Применение стимуляции мозга у субъекта, одновременно участвующим в нейропсихологической или психофизиологической задаче, называется «онлайн» стимуляцией. Показано, что когнитивная задача, известная для активации конкретной области мозга (например, задача рабочей памяти и префронтальная кора), изменяет ее восприимчивость к нейромодуляции; следовательно, применение tACS к этой области мозга (то есть префронтальной коре), в то время как оно занято решением задачи рабочей памяти, может потенциально приводить к резонансным эффектам. Таким образом, дальнейшее усиление нейромодуляции в целевой области мозга возможно с помощью "онлайн-tACS"

                Помимо недавнего доклада о лечении обсессивно - компульсивного расстройства , мы не знаем о каком-либо другом случае использования описании tАСS в психиатрической популяции больных. Более того, в литературе не было отчета о возможности «онлайн» tACS при любом психиатрическом расстройстве. Учитывая сложность онлайн tACS, можно все же предполагать успешное применение этой нейромодулирующей парадигмы у пациента с шизофренией, у которого имеет место  значительный когнитивный дефицит.

              Аномалии в  находящихся в покое и связанных с какими - либо событиями мозговых колебаниях заметны при когнитивном дефиците при шизофрении. Транскраниальная стимуляция переменным током (tACS) модулирует эти ритмы по нейронным сетям и может иметь потенциальную терапевтическую пользу при лечении психических расстройствах. Представляет интерес применение он - лайн tACS у пациентов с шизофренией с дефицитом рабочей памяти.

             Обычно пациенту предоставляется ​​адекватная информация о процедуре tACS, а также показывается  видеоролик , связанной процедурной реализации этого вила терапии ; после этого пациент должен дать согласие на проведение  сеансов tACS.  Проводятся две сессии tACS. Электроды (35 см 2 ) помещают на левую дорсолатеральную префронтальную кору (F3) и левую заднюю теменную область (P3) в соответствии с системой 10-20. Два онлайн-сеансы tACS (первая сессия с частотой тета и вторая сессия с гамма-частотой) проводятся с интервалом в 48 часов с использованием стандартного оборудования ( например, Neuroconn DC Stimulator Plus). Во время tACS выполняет  выполнял компьютеризированную задачу, которая представляется ​​с использованием программного обеспечения E-Prime. В этой задаче пациенту демонстрирутеся  случайная последовательность чисел (в наборах 2 или 4, состоящих из случайной комбинации чисел от 0 до 9). За каждой последовательностью отображения следует пустой экран в течение 2 секунд, после этого представляется ​​целевая цифра красного цвета. Затем пациент должен  реагировать на цифру цели, нажимая «Да» или «Нет» (стрелка влево и стрелки вправо на клавиатуре), чтобы указать, была ли указана целевая цифра в предыдущей последовательности. Как только пациент отреагирует, обратная связь будет дана знаками ☒ или ☑, чтобы указать правильные и неправильные ответы, соответственно [  Следуя этой обратной связи, представляется ​​следующая последовательность чисел. Пациент должен быть ознакомлен с задачей Штернберга перед сеансом tACS; когнитивная задача предъявляется через 2 минуты начала сеанса tACS. В течение 20 минут сеанса tACS пациент выполняет задачу,  (3 блока по 5 минут каждый с интервалом в 1 мин между каждым блоком).

           Перед началом процедуры пациенту проводится ЭЭГ , причем выясняется  пиковая альфа-частота была  в задних электродах (O1, O2, P3, P4, PZ, PO7 и PO8).  Индивидуальная стимулирующая тэта-частота определяется на уровне 6 Гц (стимулирующая частота тета = индивидуальная пиковая альфа-частота -5). Чтобы определить порог силы тока, применяют стимуляцию tACS, начиная с 1 мА, и увеличивали силу тока пошагово на 0,25 мА до максимум 2 мА. Для каждого уровня выбранной силы тока стимуляция применялась в течение 1 мин (наращивание вверх и вниз на 100 циклов). Так как пациент обычно в состоянии переносить все уровни силы тока, 20 минут синусоидального tACS дают на частоте 6 Гц при токе 2 мА без постоянного смещения, 0 ° относительной фазы и импедансе, поддерживаемом ниже 15 кОм. Интенсивность стимуляции постепенно нарастает для начальных 100 циклов (~ 16 с) и аналогичным образом уменьшается во время завершения, чтобы минимизировать неблагоприятные эффекты, за исключением легкого ощущения прикосновения во время сеансов.

                Вторая сессия tACS проводится через 48 часов при частоте стимуляции 40 Гц . При определении пороговой интенсивности тока, как описано выше, при уровнях выше 1,5 мА пациент может испытать фосфены, а также ощущения покалывания на коже под электродами. Следовательно, gamma tACS (частота 40 Гц) при 1 мА вводится в течение 20 мин; все остальные параметры сходны с таковыми в сеансе theta tACS.  Обычно пациенты хорошо переносят сеанс с мерцающим ощущением во время инициации и только легкими покалываниями во время стимуляции. Никаких других побочных эффектов, таких как ощущения давления, не отмечается во время или после сеанса гамма- tACS.

                   Во время обеих сессий tACS пациент решает задачи  с достаточной  внимательностью и без когнитивной усталости. Эффект tACS оценивают с помощью компьютеризованного численного теста n-Back (0-, 1- и 2-back) и двойного (позиционного и цветного) теста  перед началом и через 20 минут после окончания каждого сеанса tACS. После подобной процедуры обращает на себя внимание улучшенная точность ответов в 1-, 2- и двойных тестах после сеанса тета tACS . 

                  Учитывая, что tACS имеет потенциал для модуляции различных перцепцивных и когнитивных аномалий в психиатрической популяции больных , у этого метода лечения  есть перспективы при лечении  шизофрении. Однако, необходимы систематические исследования для оптимизации нескольких параметров tACS (например, положения монтажа электродов, частота стимуляции, интенсивность тока, продолжительность стимуляции, состояние во время стимуляции [отдых / выполнение задачи / сон] и разность фаз на участках стимуляции).  Важно отметить, что эти параметры также связаны с различными побочными эффектами, связанными с tACS.

                Существующая литература предполагает, что, как и другие неинвазивные методы стимуляции мозга, метод  tACS безопасен и хорошо переносится; потенциальные побочные эффекты связаны с восприятием кожи, ощущениями давления и фосфенами, которые обычно являются мягкими и переносимыми .

 

Категория сообщения в блог: 

Добавить отзыв