Обзорный обзор методов нейромодуляции при нейродегенеративных заболеваниях: полезный инструмент для клинической практики? Часть 1

Абстрактный:

Предыстория и цели: Нейродегенеративные заболевания, которые обычно поражают пожилых людей, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и лобно-височная деменция, обычно характеризуются значительными когнитивными нарушениями, которые значительно ухудшаются с течением времени.

Нейродегенеративные заболевания являются распространенными заболеваниями, влияющими на физическое здоровье пожилых людей, и наиболее распространенным из этих заболеваний является болезнь Альцгеймера. Это заболевание влияет на когнитивные способности и память пожилых людей, затрудняя им выполнение повседневных задач и жизни и даже требуя ухода. Хотя это явление очень распространено в нашем обществе, нам нужно посмотреть на этот вопрос позитивно.

Во-первых, хотя болезнь Альцгеймера влияет на память пожилых людей, это не обязательно означает, что качество их жизни ухудшится. Люди с деменцией обычно все еще могут быть активными участниками своей повседневной жизни. Могут быть некоторые виды деятельности, которые требуют особого внимания или помощи, но эти проблемы можно преодолеть. Более того, исследования показали, что люди с болезнью Альцгеймера могут обрести огромное утешение и счастье, восстановив свои воспоминания и вернувшись к прошлому опыту.

Во-вторых, болезнь Альцгеймера не всегда необратима. Теперь мы знаем, что определенные факторы могут замедлить или предотвратить его развитие. Например, поддержание физической формы, регулярные физические упражнения, здоровое питание и участие в общественной деятельности могут значительно снизить риск развития болезни Альцгеймера. Эти простые привычки также могут улучшить память, укрепить психическое здоровье и улучшить качество жизни.

Наконец, нам необходимо осознать, что деменция – это не вина родственников или пациентов. Хотя это заболевание может стать проблемой для некоторых семей, его также можно рассматривать как возможность для членов семьи взаимодействовать и помогать друг другу. Благодаря внешней поддержке и уходу мы можем помочь пациентам лучше адаптироваться к болезни и достичь осмысленной жизни.

Короче говоря, хотя нейродегенеративные заболевания пожилого возраста могут влиять на память людей, благодаря позитивному настрою, профилактическим мерам и поддержке со стороны членов семьи пациенты могут вести полноценную жизнь и получать правильный уход и духовное внимание. Видно, что нам нужно улучшить память, а цистанхе может значительно улучшить память, потому что цистанхе — это традиционное китайское лекарство, имеющее множество уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность Cistanche обусловлена ​​различными содержащимися в нем активными ингредиентами, в том числе дубильной кислотой, полисахаридами, флавоноидными гликозидами и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга разными способами.

Нажмите «Узнай 10 способов улучшить память»

На сегодняшний день отсутствуют жизнеспособные фармакологические варианты лечения когнитивных симптомов при этих клинических состояниях. В различных недавних исследованиях использовались методы нейромодуляции, чтобы попытаться противопоставить упадок пациентов.

Материалы и методы: Мы провели углубленный обзор литературы о современном значении этих методов при лечении нейродегенеративных заболеваний.

Результаты. В настоящем обзоре сообщается, что методы нейромодуляции, направленные на когнитивные нарушения, пока не позволяют сделать окончательный вывод об их клинической эффективности, хотя предварительные данные весьма обнадеживают.

Выводы: Дальнейшие и более надежные исследования должны оценить возможности и ограничения применения этих многообещающих терапевтических инструментов при нейродегенеративных заболеваниях.

Ключевые слова: болезнь Альцгеймера; когнитивные нарушения; лобно-височная деменция; нейропсихология; болезнь Паркинсона; реабилитация; стимуляция.

1. Введение

Нейродегенеративные заболевания, поражающие пожилых людей, являются приоритетом общественного здравоохранения во всем мире и имеют серьезные медицинские, психологические и экономические последствия.

Наиболее распространенными расстройствами являются болезнь Альцгеймера (БА), лобно-височная деменция (ЛВД) и болезнь Паркинсона (БП). Их распространенность и заболеваемость резко возросли с возрастом за последние десятилетия, и ожидается, что они будут продолжать расти из-за постоянного увеличения средней продолжительности жизни в большинстве стран.

Нейродегенеративные заболевания неоднородны по своему клиническому профилю и основной патофизиологии, хотя обычно характеризуются значительными когнитивными нарушениями.

Время и точность диагностики являются решающими факторами, поскольку они позволяют планировать своевременное и соответствующее клиническое лечение.

Поскольку в настоящее время не существует эффективных фармакологических методов лечения когнитивных и моторных симптомов, в последние годы начались различные исследования по изучению потенциального вклада методов нейромодуляции (таких как методы неинвазивной стимуляции мозга, NIBS) в контрастирование упадка пациентов.

После представления наиболее ярких эпидемиологических и клинических особенностей каждого расстройства в настоящем углубленном обзоре сообщается о современных исследованиях методов нейромодуляции, направленных на когнитивные нарушения при нейродегенеративных заболеваниях.

Наша двоякая цель — продемонстрировать предварительные данные, доступные в настоящее время в этой области, и предположить, что дальнейшие исследования должны оценить возможности и ограничения этих многообещающих терапевтических вариантов.

1.1. Клинические профили нейродегенеративных заболеваний

Болезнь Альцгеймера (БА) — распространенное нейродегенеративное заболевание, на которое приходится более 60% диагнозов деменции среди пожилых людей [1]. Нейрофизиология БА в основном характеризуется внеклеточным накоплением амилоид-пептидных (А) бляшек и внутриклеточных нейрофибриллярных клубков, содержащих фосфорилированный тау-протеин, в корковых и подкорковых областях [2,3].

Эти локальные аномалии нарушают крупномасштабную целостность головного мозга, вызывая глобальную атрофию белого и серого вещества, затрагивающую лобные области, поясную и височную кору и предклинье, селективную атрофию гиппокампа и увеличение объема желудочков [4-6].

Крупномасштабные повреждения нейронных цепей, вероятно, лежат в основе клинических симптомов БА, поскольку лечение, направленное на уменьшение накопления амилоида, оказывается неэффективным в снижении когнитивных нарушений и ухудшения памяти [7].

Эти нейрофизиологические проявления предшествуют появлению поведенческих и психиатрических клинических симптомов, поэтому их раннее выявление является решающим диагностическим фактором [8]. Первые заметные когнитивные изменения включают прогрессирующую потерю памяти, нарушение воспроизведения семантических знаний, снижение зрительно-пространственного внимания и топографическую дезориентацию [9–11], особенно при раннем начале болезни Альцгеймера [12].

Затем прогрессирование заболевания распространяет аномалии на крупномасштабный уровень с участием сетей дальнего действия [3], вызывая тяжелые нарушения исполнительных функций [13] и антероградную амнезию [14].

Окончательного лечения БА пока не найдено, поскольку этиология до сих пор неизвестна, а патогенез неясен (обзор см. в [15]). По этой причине основные терапевтические протоколы могут лишь попытаться замедлить прогрессирование заболевания путем уменьшения симптомов или задержки их появления для поддержания достаточного уровня физического, психологического и социального функционирования [16].

Лобно-височная деменция (ЛВД) представляет собой нейродегенеративное заболевание, которое имеет различные общие черты с БА, но, в отличие от БА, не приводит к ухудшению состояния гиппокампа, тем самым сохраняя эпизодические и автобиографические воспоминания [17,18].

Клинические проявления ЛВД неоднородны, но можно выделить два основных варианта: поведенческий вариант (бвЛВД) и первично-прогрессирующую афазию (ППА), которая в свою очередь делится на смысловой вариант (свППА), небеглый вариант (нфвППА). и алогопедический вариант (lvPPA).

Поведенческий вариант (bvFTD) характеризуется ухудшением работы лобной и префронтальной коры, что определяет поведенческие отклонения и нарушения исполнительных функций и рабочей памяти [19], а также дефицит внимания, персеверативное поведение и психическую ригидность [20,21].

На поздних стадиях прогрессирования заболевания вовлечение DLPFC приводит к значительному дефициту способностей к планированию и организации [22]. Семантический вариант (свППА) характеризуется дегенерацией левой передней, средней и нижней височной коры [23,24], что связано с утратой значения слова [19].

Основные симптомы svPPA включают потерю семантической памяти как в вербальной, так и в невербальной областях, трудности в распознавании имен и лиц известных людей, аномию, а также трудности с чтением и правописанием.

Нарушение выполнения невербальных задач позволяет предположить, что свППА — это заболевание, которое влияет на целостность семантических знаний, а не чисто языковое состояние [25].

Небеглый/аграмматический вариант (nfvPPA) характеризуется кортикальной атрофией левой нижней лобной извилины, премоторной коры и передней островковой доли [26]. Эта атрофия приводит к аграмматичности речи, нарушениям понимания синтаксически сложных предложений и апраксии речи при сохранении смыслового значения отдельных слов [18,27].

Третий тип ППА называется логопениновым ППА (lvPPA). Для этой формы характерна атрофия левой задней височной коры и нижней теменной доли, что приводит к аномии, нарушению беглости речи, нарушению повторения предложений, упрощенной, но сохраненной грамматике и нарушениям на фонологическом и синтаксическом уровне лексической обработки [18].

Болезнь Паркинсона (БП) классически характеризуется рядом двигательных нарушений, которые включают тремор, акинезию, ригидность и постуральную нестабильность. Также было широко продемонстрировано, что снижение когнитивных функций является основным и часто даже более изнурительным симптомом БП [28].

Во многих случаях нарушения в когнитивной сфере обычно можно классифицировать как полномасштабные легкие когнитивные нарушения (MCI) [29].

Нейропсихологическое обследование когнитивных функций у пациентов с БП обычно выявляет легкие или умеренные нарушения зрительно-пространственной сферы, внимания, рабочей памяти (РМ), обработки эмоций [30] и общее снижение исполнительных функций [31].

1.2. Обзор методов нейростимуляции

Технологические достижения недавно сделали доступными потенциально полезные инновационные инструменты для исследователей и врачей. Для целей настоящего обзора мы сосредоточимся на методах нейростимуляции.

Нейропластичность является одной из основных целей различных когнитивных, физических, фармакологических и нейростимуляционных протоколов [32]. Нейропластичность можно вызвать путем прямой стимуляции целевых областей мозга с помощью различных методов неинвазивной стимуляции мозга (NIBS).

Эти методы могут стимулировать мозг, обеспечивая магнитную стимуляцию (TMS) или постоянный ток (tDCS) и переменный ток (tACS) снаружи черепа. Благодаря своей способности напрямую модулировать церебральную активность методы NIBS широко используются при лечении неврологических заболеваний, связанных с нарушением или аберрацией церебральной активности [33–35].

Как мы уже заметили, эти методы можно использовать в сочетании с другими когнитивными тренировками или с протоколом электрической нейробиоуправления для модуляции активности определенных областей мозга [36]. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — это метод, основанный на возмущении нейрофизиологической активности, вызывающем ток через неинвазивный магнитный импульс над черепом [37].

ТМС можно применять, применяя различные подходы, такие как подача одиночных импульсов, парных импульсов или нескольких импульсов. Другой способ стимуляции пластичности мозга - это «транскраниальная электрическая стимуляция», которая относится к транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) и транскраниальной стимуляции переменным током (tACS). ).

Эти два метода основаны на одном и том же принципе: ток от одного электрода к другому вызывает электрофизиологическую модуляцию в целевой области мозга [38].

Разница между tDCS и tACS заключается в том, что первый обеспечивает стабильный ток во времени и его возбуждающая или тормозящая модуляция порога возбудимости мембранных потенциалов зависит от того, какой электрод (анодный или катодный соответственно) расположен над целевой областью [39], а последний обеспечивает ток, ритмично изменяющийся во времени выше и ниже нуля с определенной амплитудой и частотой, стимулирующий колебательную активность. Однако на сегодняшний день мало что известно о точных электрофизиологических коррелятах и ​​конкретном механизме, лежащем в основе эффектов tACS.

Две принятые в настоящее время гипотезы предполагают, что tACS напрямую захватывает основные колебания мозга и/или что tACS приводит к синаптическим изменениям посредством механизмов пластичности, зависящих от времени спайков [40].

2. Методы

На основе EBSCO, Google Scholar и PubMed был проведен обзор литературы по исследованиям нейромодуляции, направленным на нейродегенеративные заболевания. Для запросов вводились следующие комбинации ключевых слов: «транскраниальная магнитная стимуляция» ИЛИ «транскраниальная стимуляция постоянным током» ИЛИ «стимуляция мозга» И «болезнь Альцгеймера» ИЛИ «Лобно-височная деменция» ИЛИ «болезнь Паркинсона».

Обзор был дополнительно расширен за счет рассмотрения всех соответствующих статей, указанных в ссылках каждого документа. Анализ был в первую очередь сосредоточен на методах стимуляции мозга, характеристиках пациентов, наличии/отсутствии когнитивных симптомов, дизайне исследования и протоколах экспериментов, количественном определении интересующих параметров стимуляции и данных визуализации мозга, если таковые имеются.

Мы исключили исследования только на здоровых субъектах и/или проводимые на животных, кроме человека. Поскольку эта область прикладных клинических исследований является инновационной и, следовательно, нельзя ожидать проведения нескольких крупных рандомизированных контролируемых клинических исследований, которые будут оценены с точки зрения их эффективности, мы также включили в В нашем обзоре хорошо проведены небольшие исследования, которые представляют собой большинство исследований, проведенных до сих пор.

3. Самое современное

3.1. Болезнь Альцгеймера

Учитывая частоту и распространенность, БА является одним из наиболее изученных нейродегенеративных заболеваний. Таким образом, доступна обширная литература, посвященная возможным терапевтическим вариантам уменьшения когнитивных нарушений у пациентов. 3.1.1.

Транскраниальная магнитная стимуляция-ТМССОдноимпульсная ТМС (спТМС) обычно используется для исследования цепи или понимания пластичности и физиологической реакции.

В клинических целях его в основном использовали для раннего выявления AD [41], ранней диагностики деменции и MCI [42,43] и для прогнозирования прогрессирования снижения когнитивных функций [44,45].

Однако, поскольку его способность вызывать долговременную модуляцию кортикальной возбудимости ограничена, он обычно не используется в терапевтических целях. Повторяющаяся ТМС (рТМС) — это протокол, в котором серии множественных магнитных импульсов доставляются на определенных частотах и ​​с определенными временными задержками для создания длительное нарушение мозговой деятельности [46].

Стимуляция тета-взрыва представляет собой особый тип ТМС, который можно применять с использованием различных (например, непрерывных или прерывистых) протоколов, и обоснованно предполагается, что он представляет собой нейронное обучение в форме Хебба долгосрочной синаптической пластичности.

Модулирующий эффект этого вида церебральной стимуляции зависит от формы катушки, которая влияет на глубину стимулируемого места [47], а также на интенсивность, продолжительность и частоту подачи импульсов [48,49].

В настоящее время наиболее часто используемым протоколом рТМС для длительной модуляции церебральной возбудимости является высокочастотная рТМС (HF-рТМС; обзор см. в [50]), который заключается в доставке одной или нескольких серий раздражителей с частотой выше 1. Гц. Протокол HF-rTMS показал большую эффективность и длительность с течением времени по сравнению с низкочастотным (LF;<1 Hz) rTMS [51]. 

Однако разница в эффективности, наблюдаемая между этими двумя типами протоколов рТМС, может зависеть от стимулируемого полушария, поскольку возбуждающая активность ВЧ-рТМС и ингибирующая активность НЧ-рТМС могут использоваться по-разному в двух полушариях для компенсации дисбаланса межполушарных взаимодействий. Поскольку большинство когнитивных функций Нарушения при AD связаны с памятью, решением проблем, рассуждением и эмоциональным контролем, а префронтальные области являются основными целями NIBS.

Турризиани и др. [52] стимулировали правую дорсолатеральную префронтальную кору (DLPFC) с помощью LF-rTMS в течение 10 минут перед заданием на невербальное распознавание памяти. Они наблюдали улучшение показателей памяти после реальной стимуляции правой DLPFC по сравнению с имитацией правой стимуляции. Напротив, при стимуляции левой DLPFC никаких улучшений не наблюдалось.

Во втором перекрестном эксперименте они стимулировали правую DLPFC пять дней в неделю в течение двух недель и обнаружили, что улучшения сохранялись в течение как минимум четырех недель после окончания лечения. Недавний систематический обзор [53] показал эффекты длительного применения HF-rTMS для лечение различных неврологических и психических расстройств, в том числе АД.

В двух исследованиях изучали клинический эффект ВЧ-рТМС частотой 20 Гц на ДЛПФК, стимулируя только левое полушарие в течение 20 сеансов [54] или левое и правое ДЛПФК в течение 13 сеансов [55].

В первом случае улучшение после тренировки на поведенческом уровне наблюдалось по шкале оценки поведенческих патологий при болезни Альцгеймера (BEHAVE-AD), а также улучшение когнитивных функций, оцениваемых с помощью когнитивной подшкалы шкалы оценки болезни Альцгеймера (ADAS-Cog). [54]. Во втором случае они не наблюдали каких-либо значительных улучшений в конце четырех недель обучения, но наблюдали улучшение показателей Монреальской когнитивной оценки (MoCA) в течение второй и третьей недель [55].

Большинство исследований проведено с использованием восьмиобразной катушки, которая может стимулировать только поверхностную часть коры головного мозга, в то время как другие катушки могут стимулировать более глубокие области мозга в три раза [56].

Этот вид глубокой стимуляции называется глубокой ТМС (дТМС). Авираме и др. [57] использовали дТМС с частотой 10 Гц для стимуляции глубоких префронтальных двусторонних хабрегионов за 20 сеансов у пациентов с умеренной и тяжелой формой БА.

Когнитивную оценку проводили до и после лечения с использованием компьютеризированного когнитивного теста (Minsdtreams; NeuroTrax Corp., Беллер, Техас, США) и когнитивного обследования Адденбрука (ACE).

Сравнения до и после показали почти пороговые улучшения по обеим оценкам, но только у пациентов, которые получили более низкие оценки по ACE (<50) showed significant improvements at the end of the training. 

Более того, изменения показателей ACE отрицательно коррелировали с исходными показателями, что позволяет предположить, что двустороннее вмешательство dTMS может быть особенно ценным у пациентов с тяжелыми нарушениями.

For more information:1950477648nn@gmail.com