Atmiņas stimulēšana: Intervenču pārskatīšana, izmantojot atkārtotu transkraniālo magnētisko stimulāciju, lai uzlabotu vai atjaunotu atmiņas spējas, 2. daļa

2.3.2. AG rTMS: MCI un AD

Lai gan rezultāti, kas iegūti no veseliem jauniem un veciem pieaugušajiem, parāda, ka rTMS var uzlabot atmiņas spējas, līdzīgi atklājumi nav ziņots par AD un (a) MCI.

rTMS ir neinvazīva smadzeņu magnētiskās stimulācijas tehnoloģija, kas var ietekmēt neironu aktivitāti, nogādājot smadzeņu zonās noteiktas frekvences magnētiskos laukus, tādējādi mainot smadzeņu darbību. Nesenie pētījumi liecina, ka rTMS ir sasniegusi arī dažus iepriecinošus rezultātus atmiņas uzlabošanā.

Viens pētījums parādīja, ka rTMS ir liels potenciāls darba atmiņas un ilgtermiņa atmiņas veicināšanā. Pētnieki izmantoja rTMS, lai stimulētu subjektu labo priekšējo garozu, un atklāja, ka šī stimulācija uzlaboja darba atmiņu un ilgtermiņa atmiņu, īpaši vārdu krājuma apguves uzdevumos. Citā pētījumā arī konstatēts, ka rTMS var uzlabot subjektu darba atmiņu un ilgtermiņa atmiņu, ārstējot depresiju.

Turklāt rTMS var būt noderīga arī vecāka gadagājuma cilvēku atmiņai. Vienā pētījumā konstatēts, ka rTMS stimulēšana subjektu kreisās temporālās garozas jomā var uzlabot vecāka gadagājuma cilvēku ilgtermiņa atmiņas spēju. Tas parāda, ka rTMS var būt noderīgs līdzeklis, lai palīdzētu vecāka gadagājuma cilvēkiem pārvarēt atmiņas traucējumus.

Kopumā attiecības starp rTMS un atmiņu ir pozitīvas. Lai gan pētījums joprojām ir agrīnā stadijā, ir pierādīts, ka rTMS ir liels potenciāls darba atmiņas un ilgtermiņa atmiņas veicināšanā, īpaši vecāka gadagājuma cilvēku atmiņai. Tas mums sniedz lielisku iespēju izmantot rTMS, jaunu tehnoloģiju, lai uzlabotu cilvēku kognitīvās spējas un uzlabotu viņu dzīves kvalitāti. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche var ievērojami uzlabot atmiņu, jo Cistanche ir antioksidanta, pretiekaisuma un pretnovecošanās iedarbība, kas var palīdzēt samazināt oksidatīvās un iekaisuma reakcijas smadzenēs, tādējādi aizsargājot cilvēka veselību. nervu sistēma. Turklāt Cistanche var arī veicināt nervu šūnu augšanu un atjaunošanos, tādējādi uzlabojot neironu tīklu savienojamību un darbību. Šie efekti var palīdzēt uzlabot atmiņu, mācīšanās spējas un domāšanas ātrumu, kā arī var novērst kognitīvo disfunkciju un neirodeģeneratīvo slimību rašanos.

Noklikšķiniet uz Zināt, lai uzlabotu īstermiņa atmiņu

Lai gan šī raksta tapšanas laikā norisinās jauni klīniskie pētījumi [93], tika konstatēts tikai viens nesens pētījums, kurā rTMS tika piemērots AG indivīdiem ar vieglu vai smagu AD. Velioglu un kolēģi ievadīja desmit 20 Hz rTMS sesijas ar 100% MT pa kreisi. AG [57].

Pēc stimulācijas uzlabojās vizuālās atpazīšanas atmiņas veiktspēja un pulksteņa zīmēšanas tests. Proti, kognitīvie uzlabojumi bija saistīti ar izmaiņām RSFC un, nedaudz pārsteidzoši, nozīmīgām izmaiņām citos no asinīm iegūtos, neirāli nozīmīgos biomarķieros.

Pēc rTMS tika ziņots, ka indivīdiem ir paaugstināti no asins smadzenēm iegūti neirotrofiskie faktori un zemāki oksidatīvā stāvokļa rādītāji. Lai gan tas ir intriģējoši, interpretējot šos atklājumus, ir jāievēro piesardzība, jo biomarķieru mērījumi, kas iegūti no perifērajām asinīm un CSF, ne vienmēr uzrāda spēcīgu korelāciju [94].

2.3.3. Citu parietālās daivas vietņu rTMS

Vairāki parietālie reģioni ārpus AG ir mērķēti ar rTMS. Nākamā visizplatītākā stimulācijas vieta bija precuneus [62–64]. Tā kā precuneus ir noklusējuma režīma tīkla pamatā [95], vairākos pētījumos ir konstatētas nozīmīgas kognitīvās vai smadzeņu izmaiņas pēc rTMS, kas mērķēts uz precuneus.

Vienā no šādiem Chen un kolēģu pētījumiem tika izmantotas desmit 10 Hz rTMS sesijas personām ar subjektīvu izziņas samazināšanos [63]. Pēc stimulācijas šie pētnieki novēroja ievērojami uzlabotu epizodisko atmiņu un RSFC starp precuneus un mugurējo hipokampu.

Uzlabojumi šajās jomās atgādina AG stimulāciju, galvenokārt pateicoties ievērojamajām hipokampu RSFC izmaiņām. Par līdzīgu iznākumu ziņoja arī Kohs un kolēģi [64].

Šeit atkal tika ievadītas desmit rTMS sesijas, bet ar 20 Hz stimulāciju. Pēc stimulācijas autori atzīmēja ievērojamu epizodiskās atmiņas uzlabošanos kopā ar izmaiņām RSFC un EEG profilos. Vairāki pētījumi bija vērsti arī uz precuneus ar zemas frekvences vai cTBS rTMS un atklāja pārejošus atmiņas vai metakognicijas traucējumus [62,96–98].

Divos pētījumos ziņots par rTMS piemērošanu augstākiem parietālajiem reģioniem, un abi ziņoja par kognitīvām izmaiņām veseliem jauniem pieaugušajiem. Abos pētījumos tika ziņots par rezultātiem, kas atbilst cerībām uz augstfrekvences un zemas frekvences rTMS stimulāciju.

Konkrēti, Vangandas kolēģi novēroja ievērojamus uzlabojumus sejas/vārdu pāru atmiņā pēc divām 10 Hz rTMS sesijām, kas tika veiktas mērķa augšējā parietālajā garozā [48]. Alternatīvi, Ribeiro un kolēģi novēroja akūtus kognitīvos traucējumus pēc vienas rTMS sesijas ar 1 Hz augstākajā parietālajā garozā [65].

Papildus asociācijas reģioniem parietālajā garozā, arī pēccentrālais gyrus ir bijis mērķēts, pateicoties tā funkcionālajiem savienojumiem ar salu [66]. Pēc piecām 10 Hz rTMS sesijām Addicott un kolēģi ziņoja par palielinātu RSFC starp mērķi un kreiso salu.

Šo atradumu virziens atbilst iespējamām saiknēm starp augstfrekvences un zemas frekvences stimulāciju un kognitīvo uzlabošanos / traucējumiem, un dažos gadījumos bija nepieciešamas mazāk nekā piecas stimulācijas sesijas.

3. Vairāku mērķu stimulēšana

Lai gan rTMS pētījumi visbiežāk ir vērsti uz vienu garozas reģionu, daži pētnieki ir pārbaudījuši arī vairāku mērķu rTMS ietekmi. Kā norāda nosaukums, multitargetrTMS ietver mērķēšanu uz vairākiem distāliem smadzeņu reģioniem stimulēšanai vienas paradigmas ietvaros vai nu sērijveidā, vai retāk vienlaikus.

Iespējamie daudzmērķu stimulācijas ieguvumi ietver smadzeņu aktivitātes modulāciju vienā vai vairākos funkcionālos smadzeņu tīklos, un šī pieeja varētu nodrošināt aditīvu vai interaktīvu kognitīvo uzlabošanu [99].

Piemēram, viens pētījums, kurā tika izmantota vairāku mērķu stimulācija, sērijveidā bija vērsta uz vairākām temporālās un parietālās stimulācijas vietām [100]. Šeit pētnieki izmantoja 20 Hz stimulāciju virs frontālajiem un parietālajiem mērķiem katru darba dienu sešas nedēļas. Pēc stimulācijas pieaugušajiem ar AD uzrādīja ievērojamu ADAS-cog veiktspējas palielināšanos, un bija pierādījumi, ka šis efekts saglabājās līdz 12 nedēļām.

Literatūrā ziņots, ka šī uzlabojuma noturība ir neparasta un varētu atspoguļot smadzeņu pamatā esošo funkcionālo tīklu ilgstošu modulāciju. "NeuroAD protokols" ir vēl viens pētījumu virziens, kurā izmanto daudzmērķu rTMS pieeju [68,69,101,102]. Protokols ietver sešu atšķirīgu mērķa reģionu stimulāciju: kreiso un labo dlPFC, kreiso un labo somatosensorās asociācijas garozu, Brokas apgabalu un Vernikas apgabalu.

Mērķējot šīs jomas, autori centās uzlabot vairākus uzvedībai nozīmīgus funkcionālos tīklus, kurus ietekmēja AD [70]. Katras stimulācijas sesijas laikā trīs no sešiem mērķiem tika stimulēti sērijveidā. Katrā sesijā stimulēšanai tika atlasīti trīs dažādi smadzeņu reģioni, un katra vieta tika stimulēta 15 sesijās [101].

Stimulēšana pie 100–110% RMT bija saistīta ar ievērojamu ADAS-Cog veiktspējas uzlabošanos pēc rTMS [70]. Tikmēr stimulācija pie 90% RMT ziņoja par novēroto MMSE punktu skaita pieaugumu [103]. Unikāls starp rTMS atmiņas terapijām, neiroAD protokols nesen tika iesniegts FDA izskatīšanai kā iejaukšanās pacientiem ar MCI vai AD.

Rakstīšanas laikā jaunākais FDA konstatējums bija tāds, ka kognitīvie ieguvumi nebija pietiekami būtiski, lai attaisnotu apstiprinājumu to pieticīgās efektivitātes dēļ (mazāk nekā trīs punktu ADAS-Cog uzlabojums) [104].

Attiecībā uz bažām par protokola efektivitāti, iespējams, ka ar protokolu saistītā kognitīvā labuma ierobežotais apjoms varētu būt saistīts ar tādu personu iekļaušanu, kurām ir būtiski ar AD saistīti kognitīvie traucējumi.

Personām ar viegliem traucējumiem bija pierādījumi par lielāku izziņas uzlabošanos: gandrīz trešdaļai šo personu ADAS-Cog uzlabojās par četriem vai vairāk punktiem [70]. Ja šis konstatējums tiek apstiprināts, tas liecina, ka euroAD iejaukšanās ir efektīvāka agrākās slimības stadijās, piemēram, MCI, nevis AD.

Ja neiroAD protokols sesijas laikā sērijveidā mērķēja uz vairākām vietām, jaunu TMS spoļu izstrāde ir ļāvusi arī simulēt vairākas garozas zonas vienlaikus.

Spēja plaši stimulēt divpusējo frontālo, temporālo un parietālo apgabalu ir izpētīta ar "H" stila TMS spolēm. Konkrēti, 10 Hz rTMS tika izmantots, izmantojot H spoli divpadsmit secīgām sesijām personām ar AD [67]. Uzlabojumi tika novēroti ADAS-Cog rādītājos, bet ne vairākos citos mērījumos (MMSE, depresija vai aprūpētāju vērtējumi par subjektīvo uzlabojumu).

4. Izstrādes, kas saistītas ar atmiņas zuduma ārstēšanu ar rTMS

Pieejas, kas izmanto rTMS, lai ārstētu atmiņas zudumu, pēdējo divu desmitgažu laikā ir būtiski attīstījušās, tāpat kā neirozinātnes atziņas par smadzeņu funkcionālo organizāciju, neirodeģeneratīvām slimībām un smadzeņu mehānismiem, kas atbalsta atmiņas procesus. Šīs izstrādes ir svarīgi apsvērumi izmeklētājiem, kuri izstrādā jaunas rTMS iejaukšanās atmiņas zuduma novēršanai.

Turklāt galveno jēdzienu integrēšana jaunās paradigmās varētu uzlabot turpmāko rTMS pētījumu efektivitāti un reproducējamību. Šeit mēs apskatām galvenos notikumus, tostarp smadzeņu liela mēroga funkcionālo tīklu atzīšanu, rTMS stimulācijas lauku skaitļošanas modelēšanu un rTMS frekvences specifiskos efektus.

4.1. Funkcionālie smadzeņu tīkli

Pēdējā desmitgadē ir ārkārtīgi paplašinājusies izpratne par smadzeņu iekšējo funkcionālo organizāciju. Viegli identificējami, liela mēroga funkcionāli smadzeņu tīkli ir ticami novēroti gan grupu pētījumos, gan atsevišķu dalībnieku līmenī [105,106].

Šī attīstība var sniegt priekšrocības rTMS pieejām, kas ir līdzīgas tām, ko nodrošina strukturālo MRI datu stereotaktiskā saskaņošana ar fiziskajām smadzenēm: uzlabota stingrība un reproducējamība, pateicoties precīzai saskaņošanai ar iepriekš identificētiem stimulācijas mērķiem.

Šeit galvenais jēdziens ir stimulācijas mērķu identificēšana, izmantojot individualizētas funkcionālo tīklu kartes, kas pārklātas uz fiziskajām smadzenēm. Līdzīga mērķauditorijas atlase jau ir veiksmīgi izmantota rTMS pētījumos, kuru mērķis ir ārstēt depresiju [107, 108].

Ja šī pieeja tiktu īstenota, tā varētu papildināt un pilnveidot iepriekšējās pieejas, kas identificē mērķus, pamatojoties uz fizisko attālumu, bruto neiroanatomiskiem orientieriem vai koordinātām balstītus mērķus, kas iegūti no smadzeņu atlantiem.

Funkcionālās tīkla arhitektūras atzīšana rTMS iejaukšanās izstrādē palīdzēs nodrošināt, ka viens un tas pats funkcionālais tīkls tiek stimulēts dažādos dalībniekus. Piemēram, lai gan dlPFC ir izrādījies daudzsološs kā rTMS mērķis atmiņas zuduma ārstēšanā [35, 41, 74], dlPFC ir liels asociācijas garozas reģions, kas ietver vairākus atšķirīgus funkcionālos tīklus [105, 106].

Turklāt šo tīklu teritorija starp indivīdiem atšķiras [109,110]. Tāpēc vienas un tās pašas dlPFC atrašanās vietas stimulēšana, pamatojoties uz neiroanatomiju vai veidnes atvasinātām koordinātām, var ietekmēt atšķirīgu funkcionālo tīklu izvēli starp subjektiem, ja vien mērķi nav izvēlēti katram dalībniekam atbilstoši viņu smadzeņu unikālajai funkcionālajai organizācijai.

Saistīts apsvērums ir tāds, ka sagaidāms, ka dažādu funkcionālo tīklu stimulēšana ietekmēs dažādus kognitīvos procesus. Spēcīga rTMS ietekme, ko nevada funkcionālā tīkla apsvērumi, ir tāda, ka rTMS iejaukšanās kognitīvie ieguvumi indivīdiem var atšķirties atkarībā no stimulēto tīklu funkcijas, nevis stimulēšanas efektivitātes per sse.

Alternatīvi, citādi līdzīgi kognitīvie ieguvumi varētu būt attiecināmi uz izmaiņām dažādos izziņas procesos starp indivīdiem. Ņemot vērā atmiņas veiktspēju kā piemēru, izpildfunkciju deficīts [111,112] vai nomākts garastāvoklis [113] ir saistīti ar atmiņas traucējumiem, tāpēc var secināt, ka ar rTMS saistītie izpildfunkciju vai garastāvokļa uzlabojumi varētu uzlabot šķietamo atmiņas veiktspēju, bet neietekmējot pamata darbību. atmiņas procesi.

Lai gan pozitīvi rezultāti pacientiem vienmēr ir apsveicami, šāda veida konstatējumu interpretācija var tikt sajaukta, ja virspusēji līdzīgi rezultāti ir attiecināmi uz dažādiem mehānismiem. Funkcionālo neiroattēlveidošanas datu integrēšana jaunos TMS protokolos, lai atbalstītu tīklam specifisku mērķauditorijas atlasi, varētu palīdzēt izvairīties no šīs īpašās neskaidrības.

Lai gan ir sagaidāms, ka funkcionālo neiroattēlveidošanas datu integrācija rTMS intervences dizainā uzlabos stingrību, pieejas neiroattēlveidošanas datu apstrādei var ievērojami atšķirties un ietekmēt interpretāciju. Ir labi dokumentēts, ka pat izmantojot vienu un to pašu datu kopu, dažādas grupas var radīt ievērojami atšķirīgus atradumus [114].

Tas nav pārsteidzoši, jo izmeklētājiem pieejamo iespējamo analīzes ceļu skaits ir milzīgs; vienā nesenajā ziņojumā tika lēsts, ka tipiska fMRI datu kopa varētu nodrošināt gandrīz 7,{1}} unikālus analīzes cauruļvadus [115]. Tāpēc ir būtiska visu funkcionālās neiroattēlveidošanas analīzes posmu rūpīga dokumentēšana, un varētu apsvērt plaši izmantotas analīzes darbplūsmas.

Piemēram, Human Connectome Project [116] nodrošina standartizētu "minimālu priekšapstrādes cauruļvadu" strukturālajiem un funkcionālajiem MRI datiem, kas, šķiet, sniedz ticamus rezultātus [117]. Šis un līdzīgi cauruļvadi var nodrošināt izmeklētājiem iepriekš noteiktu darbplūsmu MRI datu apstrādei, nodrošinot, ka visas grupas veic vienas un tās pašas darbības tādā pašā secībā.

Arī vienotas pieejas pieņemšana neiroattēlveidošanas datu analīzei varētu samazināt nozīmīgu rTMS iejaukšanās neviendabīguma avotu, kas ietver neiroattēlveidošanas rezultātus.

4.2. TMS lauka lokalizācijas/stimulācijas stipruma modelēšana

TMS stimulācijas vietu izvēli var precizēt, ņemot vērā iepriekš aprakstītos anatomiskos un funkcionālos apsvērumus, un jaunākie sasniegumi elektrisko lauku skaitļošanas modelēšanā, ko izraisa neinvazīvas smadzeņu stimulācijas metodes (tostarp TMS, bet arī transkraniālā elektriskā stimulācija), var vēl vairāk atbalstīt.

Tādi rīki kā SimNIBS rīku komplekts [118] ļauj pētniekiem modelēt inducētos magnētiskos un elektriskos laukus atsevišķām smadzenēm, pamatojoties uz strukturālajiem attēlveidošanas datiem. Pēc tam modeļi novērtē smadzeņu audu telpisko apjomu, ko ietekmē katrs TMS impulss.

Šie aprēķini ir svarīgi, ņemot vērā TMS parametru kopas radītās stimulācijas anatomisko atrašanās vietu. Stimulācijas apjoma modeļa aplēses var arī palīdzēt pētniekiem saprast, kurus funkcionālos smadzeņu tīklus, visticamāk, ietekmē TMS konkrētā vietā. Kombinācijā ar apstrādātu funkcionālu neiroattēlveidošanu. dati, simulācijas modeļi var izcelt funkcionālos tīklus, kurus, visticamāk, ietekmēs TMS noteiktā vietā.

Jauni pētījumi varētu gūt labumu no šīs pieejas, un iepriekšējie pētījumi varētu gūt labumu ar atpakaļejošu spēku, ja tiktu savākti nepieciešamie dati (strukturālā MRI, miera stāvokļa fMRI, stimulācijas koordinātes un stimulācijas intensitāte).

4.3. Stimulācijas biežums un rakstība

Vēsturiski rTMS frekvences dažkārt ir bijušas sadalītas vai nu "uzbudinošā" vai "inhibējošā" stimulācijā [21] kā stimulācijas frekvences funkcija (attiecīgi 1 Hz pret 1 Hz). Klasifikācija kā ierosinoša vai inhibējoša ir saistīta ar izmaiņām motora izraisītajā potenciālā pēc rTMS primārajā motorajā garozā.

Diemžēl šī vienkāršā klasifikācijas shēma var būt pārāk redukcionistiska, nerisinot potenciāli svarīgas sarežģītības, vienlaikus ierobežojot jaunu rTMS protokolu izpēti. Mēs ar cieņu ierosinām, ka pašreizējā dihotomija "uzbudinošā un inhibējošā" varētu gūt labumu no cita raksturojuma: augstas frekvences pret zemu. - frekvences stimulācija.

Mūsu ieteikums par pārskatītu terminoloģiju izriet no TMS neirofizioloģijas. Būtiski, ka nav tā, ka "uzbudinošā" stimulācija izraisa atklātu reakciju uz rTMS mērķi, savukārt "inhibējošā" stimulācija nomāc šo reakciju. Drīzāk, neatkarīgi no stimulācijas biežuma, daži neironi mērķa vietā depolarizējas, padarot "inhibējošu" par stimulējošās iedarbības nepareizu raksturojumu no šūnu reakcijas viedokļa.

Aktīvās rTMS vai uzdevuma izpildes laikā veiktās rTMS rezultāti arī ir pretrunā rTMS protokolu vēsturiskajai marķēšanai. Ir ziņots, ka aktīvā rTMS apvērš gaidīto rTMS reakciju [21, 40, 119 120].

Tas nozīmē, ka aktīvās rTMS laikā tipiski "inhibējošie" rTMS protokoli dažos gadījumos ir saistīti ar kognitīvās veiktspējas uzlabošanos, turpretim tas pats protokols miera stāvoklī būtu saistīts ar samazinātu veiktspēju. Tāpat ir ziņots, ka ierosinošie protokoli apmaina atbildes aktīvos apstākļos. apstiprinot, ka šāda klasifikācija var būt nepareiza.

Visbeidzot, pierādījumi no pētījumiem, kuros rTMS protokola noteikšanā izmanto fizioloģiskus apsvērumus, arī liecina, ka šīs klasifikācijas var būt nepiemērotas. Viens no fizioloģisko apsvērumu nozīmīguma piemēriem ir rTMS "inhibīcija" uz labo dlPFC. Šajā gadījumā ir novērots, ka pēc rTMS epizodiskās atmiņas veiktspēja ir ievērojami palielinājusies, neskatoties uz stimulācijas "inhibējošo" klasifikāciju [33, 84]. Ir svarīgi atzīmēt, ka pareizajam dlPFC ir palielināta savienojamība, kas saistīta ar samazinātu izziņu [85, 86].

Tādā veidā, lai gan "inhibējošais" protokols uzlaboja izziņu, tas varēja arī samazināt saistīto savienojamības pieaugumu. No RSFC viedokļa šajā gadījumā "inhibējošā" rTMS var tikt pareizi nosaukta, taču pretējie kognitīvie rezultāti rada nevajadzīgu apjukumu rTMS laukā. Tādā veidā rTMS frekvenču klasifikācija "uzbudinošā" vai "inhibējošā" attiecas uz dažiem konkrētiem gadījumiem un var neprecīzi attēlot neirofizioloģiskus (vai citus) rezultātus.

Tā kā jaunākie pētījumi ir bagātinājuši mūsu izpratni par to, kā smadzeņu audi un smadzeņu tīkli reaģē uz rTMS frekvencēm un modeļiem, izmeklētājiem tagad ir pieejama lielāka frekvenču izvēlne, no kuras izvēlēties, kā arī labāka izpratne par iespējamo ietekmi uz smadzeņu darbību. Piemēram, augstfrekvences rTMS protokoli ir saistīti ar palielinātu mērķa funkcionālā tīkla savienojamību tīklā [42,50].

Tas var būt svarīgs efektivitātes apsvērums, jo citos darbos spēcīgāka savienojamība tīklā ir saistīta ar labākiem kognitīviem rezultātiem neiroloģisko slimību, piemēram, insulta, gadījumā [121]. Tikmēr zemas frekvences rTMS dažkārt ir saistīta ar tīkla savienojamības samazināšanos, ko papildina savienojamības palielināšanās starp tīkliem [42,84].

Lai gan šī saistība var nebūt tik spēcīga augstfrekvences rTMS saistība ar spēcīgāku savienojamību tīklā, no frekvences atkarīgas ietekmes iespēja uz savienojuma pasākumiem sniedz aizraujošas iespējas fundamentālajiem un klīniskajiem pētījumiem. Attiecībā uz dažādu frekvenču ietekmi "augstajā diapazonā" " vai "zemas" kategorijas, ir maz zināms.

Ļoti nedaudzos publicētos pētījumos ir noteikts, vai dažādas rTMS frekvences ar tādu pašu paredzamo aktivācijas valenci (piemēram, augstas frekvences, 10 Hz pret 20 Hz) rada atšķirīgus efektus. Tā vietā publicētie darbi biežāk ir pretstatījuši augstas un zemas frekvences vai tādu pašu stimulācijas frekvenci vienā stimulācijas vietā pret citu [42,44,50].

Šī plaisa literatūrā var būt svarīga, jo dažas publikācijas par šo tēmu liecina, ka mainīgs stimulācijas biežums var ietekmēt kognitīvos rezultātus. Vienā svarīgā demonstrācijā rTMS pie 20 Hz un iTBS tika saistīti ar atšķirīgiem kognitīviem rezultātiem pēc vienas rTMS sesijas, kas vērsta uz kreiso AG [53]. ].

Turpmākie pētījumi par rTMS metodēm var palīdzēt titrēt stimulācijas frekvences un modeļus, kas apvieno nepārtrauktu drošību ar lielāku efektivitāti. Tuvākajā nākotnē jaunas iejaukšanās var gūt labumu, vienkārši atzīstot sagaidāmo tīkla savienojamības stiprināšanu, kas saistīta ar tipisku augstfrekvences rTMS.

5. Ieteikumi pētījumiem, izmantojot rTMS, lai ārstētu atmiņas zudumu

Lai gan rTMS izrāda solījumu kā potenciāla iejaukšanās, lai uzlabotu deklaratīvās / relācijas atmiņas spējas vai ārstētu atmiņas zudumu (ar vecumu saistītu vai patoloģisku), būtiska pētījuma neviendabība dizainā ir apgrūtinājusi tiešu salīdzināšanu.

Šeit mēs noslēgsim savu pārskatu, apspriežot pētījuma dizaina iezīmes un rTMS parametrus, kas, mūsuprāt, uzlabos jauno pētījumu stingrību, reproducējamību un efektivitāti.

Tie ietver, bet neaprobežojas ar funkcionālā tīkla atlasi mērķēšanai, piemērotu stimulēšanas vietu atrašanu šajā tīklā, domas par TMS spoles izvietojumu, izmantojamās rTMS frekvences izvēli, rTMS sesiju skaitu un garenvirziena sekošanas nozīmi.

5.1. Stimulācijas vietas izvēle

Jebkurā rTMS pētījumā ir jāizvēlas viena vai vairākas stimulācijas vietas. Paredzams, ka stimulēšana dažādās vietās ir saistīta ar dažādiem kognitīviem un uzvedības rezultātiem. To atzīstot, pētījumos, kas vērsti uz atmiņas uzlabošanu vai atmiņas zuduma ārstēšanu, jāizvēlas viena (vai vairākas) vieta, kas iepriekš bija saistīta ar atmiņas spējām.

Pamatojoties uz iepriekšējo darbu un ieskatiem no smadzeņu normatīvās funkcionālās organizācijas, mēs piedāvājam divus plašus ieskatus un vairākus specifiskākus ieteikumus. Iespējams, mūsu stingrākais ieteikums ir izmeklētājiem apsvērt iespēju izvēlēties mērķus, pamatojoties uz funkcionālā tīkla atrašanās vietu papildus strukturālajām iezīmēm vai koordinātām.

Smadzeņu funkcionālo tīklu paralēlais, savstarpēji savienotais raksturs [122] padara uzticamu mērķēšanu uz noteiktu tīklu, izmantojot strukturālas iezīmes, nepraktisku.

Un otrādi, funkcionālā mērķauditorijas atlase ir salīdzinoši vienkāršs uzlabojums, ko var viegli ieviest [107,108]. Attiecībā uz mērķētajiem tīkliem, divi var būt īpaši svarīgi normālai atmiņas funkcijai [24,123]: noklusējuma režīma tīkls, kas bieži tiek aprakstīts kā mediālās temporālās daivas un hipokamps, kas ir normālai atmiņai būtiskas struktūras; un frontoparietālais tīkls [90], kas bieži ir bijis iesaistīts fMRI pētījumos, novērojot "sekojošos atmiņas efektus" (aktivizācijas palielināšanos saistībā ar atmiņām un aizmirstiem priekšmetiem).

Svarīgi, ka funkcionāli noteiktus rTMS mērķus varētu iegūt no miera stāvokļa vai uz uzdevumiem balstītiem neiroattēlveidošanas datiem (vai abiem); katrs piedāvā priekšrocības. Miera stāvokļa fMRI ir samērā viegli iegūt no vairuma populāciju, un tas sniedz iespēju viegli identificēt raksturīgos tīklus [124–126]. Alternatīvi, uz uzdevumiem balstīta fMRI, kas, iespējams, tiek savākta atmiņas uzdevuma izpildes laikā, tiešās asociācijas dēļ var piedāvāt vēl precīzākus mērķus. ar atmiņas veiktspēju [127].

Jebkurā gadījumā tiek prognozēts, ka individuālie stimulācijas mērķi, kas iegūti no funkcionālo neiroattēlu datu analīzes, nodrošinās konsekventākus rezultātus nekā citas pieejas.

Pievēršoties konkrētām garozas vietām, viena iespēja ir kreisā aizmugurējā sānu parietallobula vai, konkrētāk, kreisā AG. Kreisais AG ir asociācijas garozas reģions, kam ir labi raksturoti strukturāli savienojumi ar mediālo temporālo daivu un RSFC ar hipokampu [22]. Šī savienojamība un nepieciešamība pēc hipokampa normālām atmiņas funkcijām [26,128] padara kreiso AG par pievilcīgu mērķi.

Kā apskatīts šeit, nozīmīgs iepriekšējais darbs ir parādījis, ka kreisā AG rTMS var uzlabot deklaratīvo / relāciju atmiņu veseliem jauniem un veseliem vecākiem dalībniekiem [12, 13, 51, 58].

Turklāt kreisās AG stimulācijai nav zināmas saistības ar depresijas simptomu mazināšanu vai izpildfunkcijām, potenciāliem traucējumiem, kas saistīti ar citu vietu stimulēšanu (piemēram, dlPFC). Kreisās dlPFC rTMS arī iepriekš ir bijusi saistīta ar uzlabotu atmiņas veiktspēju.

Tomēr iepriekš minētās bažas par iespējamām neskaidrībām, kas saistītas ar garastāvokli un izpildfunkcijām, var attiekties uz šī reģiona stimulāciju. Neatkarīgi no tā, kura atrašanās vieta ir izvēlēta, mēs stingri iesakām atlasīt konkrētu funkcionālo tīklu individuāli, nevis pēc vienkārša attāluma, neiroanatomiskām iezīmēm vai pārveidotām atlanta koordinātām.

5.2. Stimulēšanas vietnes mērķauditorijas atlase

Mazāk sarežģīts, bet ne mazāk svarīgs par stimulācijas vietas izvēli ir stimulācijas vietas mērķēšana rTMS sesijas laikā. Agrākās metodes, kurās izmantoja EEG vai galvas ādas orientierus [37, 65, 100], var būtiski uzlabot ar TMS instrumentiem, kas atbalsta strukturālo MRI datu un dalībnieka fizisko smadzeņu stereotaktisko saskaņošanu reāllaikā [53, 56, 58, 129].

To pašu stereotaktisko koordinātu paplašināšana līdz TMS spolei ļauj precīzi, reproducējami mērķēt uz noteiktu smadzeņu reģionu vienas vai vairāku TMS sesiju laikā.

Nesen mērķa smadzeņu reģiona stereotaktisko lokalizāciju vēl vairāk uzlaboja robotu sistēmas, kas var uzturēt precīzu galvas spoles pozicionēšanu, lai ņemtu vērā galvas kustības rTMS sesiju laikā [129]. Neatkarīgi no tā, vai tās ir automatizētas vai manuālas, stereotaktiskās izlīdzināšanas sistēmas būtiski uzlabo eksperimentālo stingrību rTMS stud...

5.3. Frekvences izvēle

rTMS frekvences un protokoli ir sadalīti "uzbudināmās" (augstas frekvences un iTBS) vai "inhibējošās" (zemas frekvences un cTBS) frekvencēs [21]. Lai gan šī dihotomija uztver dažas svarīgas atšķirības, faktori, kas pārsniedz rTMS frekvenci, arī veicina rTMS ierosinošo vai inhibējošo ietekmi. Viens no šādiem faktoriem ir rTMS mērķa pamatā esošā fizioloģija un funkcionālais tīkls, kuram tas pieder.

Labās dlPFC rTMS ir lielisks piemērs tam, kāda loma var būt mērķa fizioloģijai. Vairāki ziņojumi liecina, ka labās puses dlPFC 1 HzrTMS izraisīja ievērojamu kognitīvo spēju uzlabošanos [33,82–84].

Tas varētu atbilst "inhibējošās" frekvences "uzbudinošai" ietekmei. Neatkarīgi no pamatā esošā mehānisma šis rezultāts parāda sarežģīto saistību starp rTMS parametriem un kognitīvajiem rezultātiem. Neirofizioloģiskie apsvērumi var arī sniegt ieskatu par to, kādas rTMS frekvences var radīt spēcīgas atbildes.

Piemēram, Chung un kolēģi pētīja, vai iTBS frekvencē, kas atbilst indivīda smadzeņu darbībai, pārspēj "uzbudinošo" 50 Hz iTBS rTMS [130]. Lai gan tika ziņots, ka gan indivīds, gan 50 Hz iTBS ievērojami uzlabo izziņu, individualizētā iTBS bija saistīta arī ar būtiskām izmaiņām EEG pasākumos.

Šie ziņojumi ilustrē neirofizioloģisko apsvērumu iespējamo ietekmi uz rTMS rezultātiem. Stimulācijas biežums ir rTMSparametrs, kas varētu gūt labumu no plašāka pētījuma, tostarp individuālu stimulācijas frekvenču noteikšanas metožu pilnveidošanas, pamatojoties uz novēroto smadzeņu neirodinamiku.

5.4. Sesiju skaits

Iespējams, vislielākā vienprātība rTMS literatūrā slēpjas rTMS sesiju skaitā, kas nepieciešamas uzticamai atmiņas uzlabošanai. Konkrēti, vairākas secīgas rTMS dienas ir nepieciešamas, lai ticami novērotu atmiņas veiktspējas uzlabojumus, kas ilgst vienu vai vairākas dienas pēc stimulācijas.

Attiecībā uz absolūto nepieciešamo sesiju skaitu ir veikti daži pētījumi, kuru mērķis ir tieši novērtēt devu. Pēc iepriekšēja darba, kurā tika pārbaudīta rTMS ietekme uz leftAG, vienā pētījumā tika lēsts, ka ir nepieciešamas vismaz piecas sesijas, lai gūtu labumu no atmiņas veiktspējas [51], savukārt līdzīgā pētījumā, ko veica tā pati grupa, tika lēsts, ka tika veiktas tikai trīs simulācijas sesijas. ir pietiekami, lai novērotu būtiskas RSFC izmaiņas starp stimulācijas vietu kreisajā AG un hipokampu [60].

Cik mums ir zināms, šie divi pētījumi ir vienīgie publicētie darbi, kuros pētīta dažāda skaita rTMS sesiju ietekme uz kreiso AG rTMS. Būtu noderīgi veikt vairāk pētījumu par rTMS dozēšanu atmiņas traucējumu ārstēšanai. Tomēr, pamatojoties uz šiem devas noteikšanas pētījumiem un citiem pētījumiem, kas ziņo par būtiskām izmaiņām pēc kreisās puses AG stimulācijas, vismaz piecas stimulācijas sesijas šķiet saprātīgs kritērijs [51, 60].

Jāatzīmē, ka pašlaik notiekošie klīniskie pētījumi pacientiem ar MCI vai AD var ietvert vēl vairāk sesiju, piemēram, t20-darba dienu sesijas 2 līdz 4 nedēļu laikā" Teilora un kolēģu pētījumā [93].

5.5. Garengriezuma pārraudzība

rTMS terapijas atmiņai būtu vislabvēlīgākās, ja iedarbība ilgst kādu ilgāku laiku pēc stimulācijas. Diemžēl daudzas rTMS publikācijas neziņo par garengriezuma pasākumiem. Bez garengriezuma novērošanas rTMS terapijas ilgmūžību un devas-atbildes raksturlīknes nav iespējams noteikt, un tas rada izaicinājumus turpmākajiem centieniem pārvērst rTMS pētījumus klīniskos lietojumos. Garengriezuma novērošanas pasākumu apkopošana, iespējams, vienu, trīs un sešus mēnešus pēc rTMS protokola pabeigšanas, būtu apsveicams papildinājums turpmāko pētījumu plānošanai.

5.6. Metodoloģiskā neviendabība pret atklājumu zinātni

Mēs esam ievērojuši neviendabīgās rTMS iejaukšanās metodoloģijas atmiņai, un esam norādījuši, ka tas rada interpretācijas un vispārināšanas izaicinājumus. Šajā kontekstā ieteikumi, ko piedāvājam šajā pārskata sadaļā, ir paredzēti, lai izceltu izmeklētāju iespējas uzlabot savu pētījumu plānu, pamatojoties uz jaunākajiem sasniegumiem un labāko praksi.

Tomēr mēs nevēlamies veicināt stingri aizliedzošu metodoloģisko viendabīgumu; rTMS joma atmiņas (vai citai kognitīvai) uzlabošanai ir pārāk jauna, lai liktu domāt, ka jebkura atsevišķa pieeja ir optimāla. Atklāšanas zinātne un izpētes pētījumi joprojām ir būtiski, lai progresētu rTMS iejaukšanās atmiņā.

Tātad, lai gan atkāpēm no tipiskiem rTMS protokoliem jābūt labi pamatotām, ja vien tās tiek veiktas ar lielu zinātnisku stingrību, šādi centieni var izrādīties efektīvi, informatīvi vai gan. Standarta pieejas rTMS tiks uzlabotas tikai ar jauniem centieniem, un mēs pilnībā sagaidām, ka paraugprakses pārskats, kas rakstīts pēc desmit gadiem, būtiski atšķirsies no mūsu pašreizējā darba, galvenokārt jaunu fundamentālo zinātnes atziņu dēļ.

6. Secinājumi

Smadzeņu sistēmas, kas atbalsta deklaratīvo/relāciju atmiņu, ir nepilnīgi reģistrētāji, ko negatīvi ietekmē vecums un slimības. Potenciālie atmiņas zuduma ārstēšanas veidi (vai iejaukšanās atmiņas veiktspējas uzlabošanai) būtu izdevīgi, un publicētie darbi, kas apraksta rTMS iejaukšanās, piedāvā provizoriskus pierādījumus tam, ka neinvazīvā smadzeņu stimulācija piedāvā simptomus modificējošas terapijas.

Mūsu pašreizējās literatūras pārskatā ir izcelti daudzi publicēti rTMS iejaukšanās piemēri, kas veiksmīgi modulēja atmiņu, bieži vien ar vairāku dienu augstfrekvences stimulāciju frontālās vai parietālās asociācijas garozā. Diemžēl pašreizējā rTMS literatūra cieš no ievērojamas neviendabības, kas rada interpretācijas un salīdzināšanas izaicinājumus.

Lai to risinātu, esam piedāvājuši ieteikumus fuTMS rTMS izmeklēšanas izstrādei, uzlabojot stingrību un reproducējamību. Mūsu nolūks nav aizliedzošs; drīzāk mēs ceram veicināt labāko praksi, kas paātrinās rTMS balstītas atmiņas modulācijas pāreju no laboratorijām uz atmiņas klīnikām, kur ir ļoti nepieciešamas jaunas terapijas.

Samazinot metodoloģisko neviendabīgumu, ieviešot neiroattēlveidošanas pasākumus un iekļaujot garengriezuma novērošanu, gaidāmajiem ar atmiņu saistītajiem rTMS pētījumiem ir iespēja pierādīt metodes derīgumu, vispārināmību un translācijas potenciālu klīniskās atmiņas zuduma ārstēšanā.

Autora ieguldījums: konceptualizācija, CJP, DLM un DEW; Metodoloģija, CJP un D.EW; Validācija, CJP, DLM un DEW; datu apkopošana, CJP; rakstīšanas-oriģināla projekta sagatavošana, CJP; rakstīšana-pārskatīšana un rediģēšana, CJP, DLM un DEW; uzraudzība, DEW Visi autori ir izlasījuši un piekrituši publicētajai manuskripta versijai.

Finansējums: autori CJP, DLM un DEW saņēma atbalstu no NIH/NIA balvas R01AG064247.

Interešu konflikti: autori paziņo, ka nav interešu konflikta.

Atsauces

1. Alcheimera asociācija. 2021. gada Alcheimera slimības fakti un skaitļi. Alcheimera demence. 2021, 17, 327–406. [CrossRef]

2. Russ, TC; Morling, JR holīnesterāzes inhibitori viegliem kognitīviem traucējumiem. Cochrane datu bāzes sistēma. Rev. 2012, CD009132.[CrossRef]

3. Kamingss, JL; Tongs, G.; Ballard, C. Alcheimera slimības ārstēšanas kombinācijas: pašreizējās un nākotnes farmakoterapijas iespējas. J. Alcheimera Dis. JAD 2019, 67, 779–794. [CrossRef] [PubMed]

4. Moll van Charante, EP; Ričards, E.; Eurelings, LS; van Dalens, J.‑W.; Ligthart, SA; van Bussel, EF; Hoevenaar-Blom, MP; Vermeulen, M.; van Gūls, WA. 6-gadu vairāku domēnu asinsvadu aprūpes iejaukšanās efektivitāte, lai novērstu demenci (pirmsDIVklasteru randomizēts kontrolēts pētījums. Lancet 2016, 388, 797–805. [CrossRef]

5. Vellas, B.; Kerija, I.; Žileta-Gujonē, S.; Tautons, Dž.; Dantuāns, T.; Dartigues, JF; Cuffi, MN; Bordess, S.; Gasnjē, Y.; Roberts, P. u.c. Kartes pētījums: daudzdomēnu pieeja Alcheimera slimības profilaksei: dizains un bāzes dati. J. Iepriekš. Alzheimers Dis.2014, 1, 13–22. [PubMed]

6. Hampels, H.; Vergallo, A.; Agilars, LF; Benda, N.; Broičs, K.; Cuello, AC; Kamingss, Dž.; Dubuā, B.; Federofs, HJ; Fiandaca, M.; et al. Precīza farmakoloģija Alcheimera slimībai. Pharmacol. Res. 2018, 130., 331.–365. [CrossRef] [PubMed]

7. Alberts, MS; DeKosky, ST; Diksons, D.; Dubuā, B.; Feldmane, HH; Fox, NC; Gamsts, A.; Holcmans, DM; Jagust, WJ; Petersen, RC; et al. Alcheimera slimības izraisītu vieglu kognitīvo traucējumu diagnoze: Nacionālā novecošanas institūta un Alcheimera asociācijas darba grupu ieteikumi par Alcheimera slimības diagnostikas vadlīnijām. Alcheimera demence. 2011, 7270–279. [CrossRef] [PubMed]

8. McKhann, GM; Knopmans, DS; Čertkovs, H.; Himens, BT; Džeks, CR; Kawas, CH; Klunk, MĒS; Korosetz, WJ; Vīrišķais, Dž. Mayeux, R.; et al. Alcheimera slimības izraisītas demences diagnoze: Nacionālā novecošanas institūta un Alcheimera asociācijas darba grupu ieteikumi par Alcheimera slimības diagnostikas vadlīnijām. Alcheimera demence. 2011, 7263–269. [CrossRef]

9. Mol, MEM; van Bokstels, MPJ; Vilemss, D.; Jolles, J. Vai subjektīvās atmiņas sūdzības paredz kognitīvās disfunkcijas laika gaitā? Sešu gadu novērošana Māstrihtas novecošanas pētījumam. Int. J. Geriatr. Psihiatrija 2006, 21, 432–441. [CrossRef]

10. Freitas, C.; Mondragón-Llorca, H.; Pascual-Leone, A. Neinvazīva smadzeņu stimulācija Alcheimera slimībā: sistemātisks pārskats un nākotnes perspektīvas. Exp. Gerontols. 2011, 46, 611–627. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com