Стимулиране на паметта: Преглед на интервенции с използване на повтаряща се транскраниална магнитна стимулация за подобряване или възстановяване на способностите за памет, част 2

2.3.2. rTMS на AG: MCI и AD

Въпреки че резултатите от здрави млади и възрастни възрастни демонстрират потенциала на rTMS за подобряване на способностите за памет, подобни открития не са докладвани за AD и (a)MCI.

rTMS е неинвазивна технология за мозъчна магнитна стимулация, която може да повлияе на невронната активност чрез доставяне на магнитни полета със специфични честоти към областите на мозъка, като по този начин променя мозъчната функция. Скорошни проучвания показват, че rTMS също е постигнал някои окуражаващи резултати в подобряването на паметта.

Едно проучване показа, че rTMS има голям потенциал за насърчаване на работната памет и дългосрочната памет. Изследователите са използвали rTMS, за да стимулират десния фронтален кортекс на субектите и са установили, че тази стимулация подобрява работната памет и дългосрочната памет, особено при задачи за изучаване на речник. Друго проучване също установи, че rTMS може да подобри работната памет и дългосрочната памет на субектите, докато лекува депресия.

В допълнение, rTMS може също да бъде от полза за паметта на възрастните хора. Едно проучване установи, че rTMS стимулацията на левия темпорален кортекс на субектите може да подобри способността за дългосрочна памет на възрастните хора. Това показва, че rTMS може да бъде полезен инструмент за подпомагане на възрастните хора да преодолеят нарушенията на паметта.

Като цяло връзката между rTMS и паметта е положителна. Въпреки че изследването все още е в ранен етап, беше показано, че rTMS има голям потенциал за насърчаване на работната памет и дългосрочната памет, особено за паметта на възрастните хора. Това ни дава чудесна възможност да използваме rTMS, нова технология, за подобряване на когнитивните способности на хората и подобряване на качеството им на живот. Може да се види, че трябва да подобрим паметта и Cistanche може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche има антиоксидантни, противовъзпалителни и анти-стареещи ефекти, които могат да помогнат за намаляване на оксидативните и възпалителни реакции в мозъка, като по този начин предпазват здравето на нервна система. В допълнение, Cistanche може също така да насърчи растежа и възстановяването на нервните клетки, като по този начин подобрява свързаността и функцията на невронните мрежи. Тези ефекти могат да помогнат за подобряване на паметта, способността за учене и скоростта на мислене, а също така могат да предотвратят появата на когнитивна дисфункция и невродегенеративни заболявания.

Кликнете върху Know, за да подобрите краткосрочната памет

Докато се провеждат нови клинични изпитвания към момента на писане на това [93], само едно скорошно проучване беше идентифицирано, прилагащо rTMS към AG при индивиди с лека до тежка AD. Velioglu и колеги прилагат десет сесии на 20 Hz rTMS при 100% MT вляво AG [57].

Производителността на паметта за визуално разпознаване и тестът за рисуване на часовник се подобриха след стимулация. Трябва да се отбележи, че когнитивните подобрения са свързани с промени в RSFC и, донякъде изненадващо, значителни промени в други получени от кръвта неврологични биомаркери.

След rTMS се съобщава, че индивидите имат повишени стойности на кръвно-мозъчния невротрофичен фактор и по-ниски показатели за оксидативен статус. Макар и интригуващо, изисква се повишено внимание при тълкуването на тези открития, тъй като измерванията на биомаркерите, получени от периферна кръв и CSF, не винаги показват силна корелация [94].

2.3.3. rTMS на други сайтове на теменния лоб

Няколко париетални области извън AG са били насочени с rTMS. Следващото най-често срещано място за стимулация беше прекунеусът [62–64]. Тъй като прекунеусът лежи в основата на мрежата на режима по подразбиране [95], няколко проучвания идентифицираха значителни когнитивни или мозъчни промени, последващи rTMS, насочени към прекунеуса.

Едно такова проучване на Chen и колеги прилага десет сесии на 10 Hz rTMS toprecuneus при индивиди със субективен когнитивен спад [63]. След стимулация тези изследователи наблюдават значително подобрена епизодична памет и RSFC между прекунеуса и задния хипокампус.

Подобрението в тези области напомня на AG стимулация, главно поради забележимите промени в RSFC на хипокампа. Подобен резултат беше докладван и от Koch и колеги [64].

Тук отново бяха приложени десет сесии на rTMS, но с 20 Hz стимулация. След стимулация, авторите отбелязват значително подобрение в епизодичната памет, съчетано с промени в RSFC и EEG профилите. Няколко проучвания също са насочени към прекунеус с ниска честота или cTBS rTMS и откриват преходни увреждания в паметта или метакогницията [62,96–98].

Две проучвания съобщават за прилагане на rTMS към висши париетални региони и двете съобщават за когнитивни промени при здрави млади възрастни. И двете проучвания съобщават за резултати, съответстващи на очакванията за високочестотна и нискочестотна rTMS стимулация.

По-конкретно, колегите на Wangand наблюдават значително подобрение в припомнянето на двойки лице/дума след две сесии на 10 Hz rTMS на тяхната цел в горния париетален кортекс [48]. Алтернативно, Рибейро и колегите му наблюдават остро когнитивно увреждане след една сесия от 1 Hz на rTMS към горния париетален кортекс [65].

Отвъд регионите на асоцииране в париеталния кортекс, пост-централният гирус също е бил насочен поради функционалните си връзки с инсулата [66]. След пет сесии на 10 Hz rTMS, Addicott и колеги съобщават за повишен RSFC между целта и лявата инсула.

Насочеността на тези констатации е в съответствие с предполагаемите асоциации между високо- и нискочестотна стимулация и когнитивно подобрение/увреждане и в някои случаи изисква по-малко от пет стимулационни сесии.

3. Многоцелева стимулация

Докато проучванията на rTMS най-често са насочени към единичен кортикален регион, някои изследователи също са тествали ефекта на многоцелевия rTMS. Както подсказва името, multitargetrTMS включва насочване към множество дистални области на мозъка за стимулация в рамките на една и съща парадигма или серийно, или, по-рядко, едновременно.

Потенциалните ползи от многоцелевата стимулация включват модулиране на мозъчната активност на места в една или повече функционални мозъчни мрежи и този подход може да осигури допълнително или интерактивно когнитивно подобрение [99].

Например, едно проучване, използващо многоцелева стимулация, серийно е насочено към няколко темпорални и париетални места за стимулация [100]. Тук изследователите са използвали 20 Hz стимулация върху фронтални и париетални цели всеки делничен ден в продължение на шест седмици. След стимулация възрастните с AD показват значително увеличение на ефективността на ADAS-cog и има доказателства, че този ефект продължава до 12 седмици.

Докладваната трайност на това подобрение е необичайна в литературата и може да отразява трайна модулация на основните функционални мозъчни мрежи. „Протоколът neuroAD“ е друга линия на изследване, използваща многоцелеви rTMS подход [68,69,101,102]. Протоколът включва стимулиране на шест отделни целеви региона: ляв и десен dlPFC, ляв и десен соматосензорен асоциативен кортекс, зона на Broca и зона на Wernicke.

Насочвайки се към тези области, авторите се стремят да подобрят множество функционални мрежи, свързани с поведението, засегнати от AD [70]. По време на всяка сесия на стимулация, три от шестте цели бяха серийно стимулирани. Три различни области на мозъка бяха избрани за стимулация на всяка сесия, като всяко място беше стимулирано в 15 сесии [101].

Стимулирането при 100–110% RMT е свързано със значително подобрение в представянето на ADAS-Cog след rTMS [70]. Междувременно, стимулация при 90% RMT съобщава за наблюдавани увеличения в MMSE резултатите [103]. Уникален сред rTMS терапиите за памет, протоколът neuroAD наскоро беше представен на FDA за разглеждане като интервенция за пациенти с MCI или AD.

Към момента на писане на статията най-новото решение на FDA беше, че когнитивните ползи не са достатъчно съществени, за да оправдаят одобрение поради тяхната скромна ефикасност (по-малко от три точки подобрение на ADAS-Cog) [104].

Що се отнася до опасенията относно ефикасността на протокола, възможно е ограничената величина на когнитивната полза, свързана с протокола, да се дължи на включването на лица със значително когнитивно увреждане, свързано с AD.

При лица с леко увреждане са налице доказателства за по-голямо когнитивно подобрение: близо една трета от тези лица са се подобрили с четири или повече точки на ADAS-Cog [70]. Ако бъде потвърдено, това откритие предполага, че интервенцията на невроАД е по-ефективна в по-ранни стадии на заболяването, като MCI, отколкото при AD.

Когато протоколът neuroAD е насочен към няколко места последователно по време на сесия, разработването на нови TMS намотки също позволява симулация на множество кортикални области едновременно.

Способността за широко стимулиране на двустранна фронтална, темпорална и теменна област е изследвана с TMS намотки в стил "H". По-конкретно, 10 Hz rTMS е приложен с помощта на H намотка за дванадесет последователни сесии при индивиди с AD [67]. Бяха отбелязани подобрения в ADAS-Cog резултатите, но не и в няколко други мерки (MMSE, депресия или оценки на субективно подобрение от страна на болногледачите).

4. Разработки, свързани с лечението на загуба на памет с rTMS

Подходите, използващи rTMS за лечение на загуба на памет, се развиха значително през последните две десетилетия, както и прозренията от неврологията относно функционалната организация на мозъка, невродегенеративните заболявания и мозъчните механизми, поддържащи процесите на паметта. Тези разработки са важни съображения за изследователите, които проектират нови rTMS интервенции за загуба на памет.

Освен това, интегрирането на ключови концепции в нови парадигми би могло да подобри ефикасността и възпроизводимостта на бъдещите изследвания на rTMS. Тук правим преглед на някои ключови разработки, включително признаване на широкомащабните функционални мрежи на мозъка, изчислително моделиране на rTMS стимулационни полета и честотно-специфични ефекти на rTMS.

4.1. Функционални мозъчни мрежи

През последното десетилетие се наблюдава огромно разширяване на разбирането на полето за присъщата функционална организация на мозъка. Лесно разпознаваеми, широкомащабни функционални мозъчни мрежи са надеждно наблюдавани както в групови проучвания, така и на ниво отделни участници [105,106].

Това развитие може да предложи ползи за rTMS подходи, подобни на тези, осигурени от стереотактичното привеждане в съответствие на структурните MRI данни с физическия мозък: подобрена строгост и възпроизводимост чрез прецизно подравняване към предварително идентифицирани стимулационни цели.

Тук ключова концепция е идентифицирането на цели за стимулиране, като се използват индивидуализирани карти на функционални мрежи, насложени върху физическия мозък. Подобно насочване вече е приложено с успех в проучвания на rTMS, целящи лечение на депресия [107,108].

Ако бъде приложен, този подход може да допълни и усъвършенства по-ранни подходи, които идентифицират цели въз основа на физическо разстояние, груби невроанатомични ориентири или базирани на координати цели, извлечени от мозъчни атласи.

Признаването на функционалната мрежова архитектура при проектирането на rTMS интервенции ще помогне да се гарантира, че една и съща функционална мрежа се стимулира сред различни участници. Например, докато dlPFC показа обещание като rTMS цел за лечение на загуба на памет [35,41,74], dlPFC е голям регион на асоциативната кора, който включва няколко различни функционални мрежи [105,106].

Освен това територията на тези мрежи варира между индивидите [109,110]. Стимулирането на едно и също местоположение на dlPFC въз основа на невроанатомия или координати, получени от шаблон, следователно може да повлияе на различен избор на функционални мрежи между субектите, освен ако целите не са избрани за всеки участник в съответствие с уникалната функционална организация на мозъка им.

Свързано съображение е, че се очаква стимулирането на различни функционални мрежи да повлияе на различни когнитивни процеси. Силно следствие от това, че rTMS не се ръководи от съображения за функционална мрежа, е, че когнитивните ползи от интервенциите на rTMS могат да варират между индивидите като функция на стимулираните мрежи, а не като ефикасност на стимулацията per sse

Като алтернатива, в противен случай подобни когнитивни ползи могат да се дължат на промени в различните когнитивни процеси между индивидите. Като вземем за пример производителността на паметта, дефицитите в изпълнителните функции [111,112] или депресивното настроение [113] са свързани с увреждания на паметта, така че може да се очаква, че свързаните с rTMS подобрения в изпълнителните функции или настроението ще подобрят видимата производителност на паметта, но без да засягат основните процеси на паметта.

Въпреки че положителните резултати за пациентите винаги са добре дошли, тълкуването на този тип находки може да бъде объркано, ако повърхностно подобни резултати се дължат на различни механизми. Интегрирането на функционални данни за невроизображение в нови TMS протоколи за поддържане на специфично за мрежата насочване може да помогне да се избегне това специфично объркване.

Въпреки че се очаква интегрирането на функционални данни за невроизображение в дизайна на интервенцията на rTMS да подобри строгостта, подходите за обработка на данни за невроизображение могат да варират значително и да повлияят на интерпретацията. Добре е документирано, че дори когато се използва един и същи набор от данни, различни групи могат да генерират значително различни констатации [114].

Това не е изненадващо, тъй като броят на възможните пътища за анализ, достъпни за изследователите, е огромен; един скорошен доклад изчисли, че типичен набор от данни за fMRI може да си позволи почти 7{1}} уникални канали за анализ [115]. Следователно задълбочената документация на всички стъпки на функционалния невроизобразителен анализ е от съществено значение и може да се обмислят широко използвани работни процеси за анализ.

Например, проектът Human Connectome [116] предоставя стандартизиран "тръбопровод за минимална предварителна обработка" за структурни и функционални MRI данни, които изглежда дават надеждни резултати [117]. Този и подобни тръбопроводи могат да осигурят на изследователите предварително определен работен поток за обработка на MRI данни, като гарантират, че всички групи изпълняват едни и същи стъпки в същия ред.

Също така, приемането на общ подход за анализиране на данните за невроизображение би могло да намали значителен източник на хетерогенност за rTMS интервенции, които включват резултати от невроизображение.

4.2. Моделиране на TMS Field Locale/Stimulation Strength

Изборът на места за стимулиране на TMS може да бъде прецизиран чрез анатомични и функционални съображения, както е описано по-горе, и скорошният напредък в изчислителното моделиране на електрически полета, индуцирани от неинвазивни техники за стимулиране на мозъка (включително TMS, но също и транскраниална електрическа стимулация), може да подпомогне още повече подобрение.

Инструменти като инструментариума SimNIBS [118] позволяват на изследователите да моделират индуцираните магнитни и електрически полета за отделен мозък въз основа на данни от структурни изображения. След това моделите оценяват пространствения обхват на мозъчната тъкан, засегната от всеки TMS импулс.

Тези оценки са важни, когато се разглежда анатомичното местоположение на стимулацията, произведена от набор от TMS параметри. Моделните оценки на степента на стимулация могат също да помогнат на изследователите да разберат кои функционални мозъчни мрежи е най-вероятно да бъдат засегнати от TMS на конкретно място. В комбинация с обработени функционални невроизображения данни, симулационните модели могат да подчертаят функционални мрежи, които е най-вероятно да бъдат засегнати от TMS на конкретно място.

Нови проучвания могат да се възползват от този подход, а предишни проучвания могат да имат полза със задна дата, ако са събрани необходимите данни (структурен ЯМР, fMRI в състояние на покой, координати на стимулация и интензитет на стимулация).

4.3. Честота и модел на стимулация

Исторически погледнато, честотите на rTMS понякога са били дихотомизирани на "възбуждаща" или "инхибиторна" стимулация [21] като функция на честотата на стимулация (съответно 1 Hz срещу 1 Hz). Класифицирането като възбуждащо или инхибиторно се дължи на промените, наблюдавани в моторно-предизвикания потенциал след rTMS към първичния моторен кортекс.

За съжаление, тази проста схема за класифициране може да е прекалено редукционистка, без да адресира потенциално важни усложнения, като същевременно ограничава изследването на нови rTMS протоколи. С уважение предполагаме, че текущата дихотомия „възбуждащо срещу инхибиращо“ може да се възползва от различна характеристика: висока честота срещу ниска -честотна стимулация.

Нашето предложение за преработена терминология произтича от неврофизиологията на TMS. Най-важното е, че не е така, че "възбуждащата" стимулация предизвиква явен отговор в rTMS целта, докато "инхибиторната" стимулация потиска тази реакция. По-скоро, независимо от честотата на стимулация, някои неврони в целевото място се деполяризират, което прави "инхибиторен" погрешно характеризиране на стимулиращия ефект от гледна точка на клетъчен отговор.

Констатациите от активен rTMS или rTMS, извършен по време на изпълнение на задача, също претеглят спрямо историческото етикетиране на rTMS протоколите. Съобщава се, че активният rTMS обръща очаквания rTMS отговор [21,40,119,120].

Това означава, че по време на активна rTMS, типичните "инхибиторни" rTMS протоколи са били свързани с подобрения в когнитивното представяне в някои случаи, докато същият протокол в покой би бил свързан с намалена ефективност. в подкрепа на това, че такава класификация може да е неправилна.

И накрая, доказателства от проучвания, прилагащи физиологични съображения при определяне на протокола rTMS, също предполагат, че тези класификации може да са неподходящи. Един пример за важността на физиологичните съображения е "инхибиторният" rTMS към десния dlPFC. В този случай се наблюдава, че след rTMS се съобщава, че производителността на епизодичната памет значително се повишава въпреки "инхибиторната" класификация на стимулацията [33,84]. Важно е да се отбележи, че десният dlPFC показва повишена свързаност, свързана с намалена когнитивност [85, 86].

По този начин, въпреки че "инхибиторният" протокол подобрява когнитивните способности, той може също да е действал за намаляване на свързаното увеличение на свързаността. От гледна точка на RSFC, "инхибиторният" rTMS може да бъде правилно наречен в този случай, но противоположните когнитивни резултати добавят ненужно объркване към полето rTMS. По този начин класификацията на rTMS честотите на „възбуждащи“ или „инхибиторни“ се отнася до няколко конкретни случая и може неточно да се нанесе върху неврофизиологични (или други) резултати.

Тъй като последните проучвания обогатиха нашето разбиране за това как мозъчните тъкани и мозъчните мрежи реагират на rTMS честотите и моделите, изследователите вече разполагат с по-голямо меню от честоти, от които да избират, заедно с по-добро разбиране на вероятните ефекти върху основната мозъчна дейност. Например, високочестотните rTMS протоколи са свързани с повишена свързаност в рамките на мрежата на целева функционална мрежа [42,50].

Това може да е важно съображение за ефикасността, тъй като в друга работа по-силната свързаност в мрежата е свързана с по-добри когнитивни резултати при неврологични заболявания като инсулт [121]. Междувременно, нискочестотният rTMS понякога се свързва с намаляване на свързаността в мрежата, придружено от увеличаване на свързаността между мрежите [42,84].

Въпреки че тази връзка може да не е толкова стабилна, колкото връзката на високочестотни rTMS с по-силна свързаност в мрежата, потенциалът за зависими от честотата ефекти върху свързващите мерки предоставя вълнуващи възможности за основни и клинични изследвания. Що се отнася до ефектите на различните честоти в рамките на „високите " или "ниски" категории, малко се знае.

Много малко публикувани проучвания са измервали дали различните rTMS честоти със същата очаквана валентност на активиране (напр. висока честота, 10 Hz срещу 20 Hz) произвеждат различни ефекти. Вместо това публикуваната работа по-често противопоставя високи и ниски честоти или една и съща честота на стимулация на едно място на стимулация спрямо друго [42,44,50].

Тази празнина в литературата може да е важна, тъй като малкото публикации по темата предполагат, че различната честота на стимулация може да повлияе на когнитивните резултати. В една важна демонстрация, rTMS при 20 Hz и iTBS бяха свързани с различни когнитивни резултати след една сесия на rTMS, насочена към ляво AG [53]. ].

Бъдещите изследвания на методите на rTMS могат да помогнат за титриране на честотите и моделите на стимулация, които комбинират постоянна безопасност с по-голяма ефикасност. В близко бъдеще новите интервенции могат да бъдат от полза, като просто признаят очакваното укрепване на вътрешномрежовата свързаност, свързана с типичния високочестотен rTMS.

5. Предложения за изследвания, използващи rTMS за лечение на загуба на памет

Докато rTMS показва обещание като потенциална интервенция за подобряване на способностите за декларативна/релационна памет или за лечение на загуба на памет (свързана с възрастта или патологична), значителната хетерогенност между проучванията в дизайна затруднява преките сравнения.

Тук ще приключим нашия преглед, като обсъдим характеристиките на дизайна на изследването и rTMS параметрите, които очакваме да подобрят строгостта, възпроизводимостта и ефикасността на новите изследвания.

Те включват, но не се ограничават до, избор на функционална мрежа за насочване, намиране на подходящи места за стимулиране в тази мрежа, мисли относно поставянето на TMS намотка, избор на rTMS честота за използване, брой rTMS сесии и важността на надлъжните последващи действия.

5.1. Избор на място за стимулация

Всяко rTMS изследване трябва да избере едно или повече места за стимулация. Предвидимо е, че стимулацията на различни места е свързана с различни когнитивни и поведенчески резултати. Признавайки това, проучванията, фокусирани върху подобряването на паметта или лечението на загубата на памет, трябва да изберат едно (или повече от едно) място, което преди това е било свързано с паметови способности.

Въз основа на предишна работа и прозрения от нормативната функционална организация на мозъка, ние предлагаме две широки прозрения и няколко по-специфични препоръки. Може би нашата най-силна препоръка е изследователите да обмислят избора на цели въз основа на функционални мрежови местоположения в допълнение към структурни характеристики или координати.

Паралелният, междудигитален характер на функционалните мрежи на мозъка [122] прави непрактично надеждното насочване към конкретна мрежа чрез структурни характеристики.

Обратно, функционалното насочване е сравнително просто подобрение, което може лесно да се приложи [107,108]. По отношение на мрежите, към които да се насочите, две могат да бъдат особено важни за нормалната функция на паметта [24,123]: мрежата в режим по подразбиране, която често се описва като включваща медиалните темпорални лобове и хипокампуса, структури, които са от съществено значение за нормалната памет; и фронтопариталната мрежа [90], която често е замесена в fMRI проучвания, наблюдаващи "последващи ефекти на паметта" (повишаване на активирането, свързано със запомнени спрямо забравени елементи).

Важно е, че функционално определени rTMS мишени биха могли потенциално да бъдат получени от данни за невроизображение в състояние на покой или базирани на задачи (или и двете); всеки предлага предимства. fMRI в състояние на покой е сравнително лесен за събиране от повечето популации и предоставя възможност за лесно идентифициране на вътрешни мрежи [124–126]. Като алтернатива fMRI, базиран на задача, може би събран по време на изпълнение на задача на паметта, може да предложи още по-прецизни цели поради пряката асоциация с производителност на паметта [127].

И в двата случая, индивидуализираните стимулационни цели, получени от анализа на функционални невроизобразяващи данни, са силно прогнозирани да осигурят по-последователни резултати от други подходи.

Обръщайки се към специфични кортикални местоположения, една възможност е лявата задна странична париетална лобула, или по-конкретно, лявата AG. Лявата AG е област на асоциативната кора, която има добре характеризирани структурни връзки с медиалния темпорален лоб и RSFC с хипокампуса [22]. Тази свързаност и необходимостта от хипокампус за нормални функции на паметта [26,128] правят левия АГ привлекателна цел.

Както е прегледано тук, значителна предварителна работа е показала, че rTMS на левия AG може да подобри декларативната/релационна памет при здрави млади и здрави по-възрастни участници [12,13,51,58].

Освен това, стимулирането на левия AG няма никаква известна връзка с облекчаване на депресивни симптоми или изпълнителни функции, потенциални обърквания, свързани със стимулиране на други сайтове (напр. dlPFC).rTMS на левия dlPFC също преди това е бил свързван с подобрена производителност на паметта.

Въпреки това, горните опасения относно потенциални обърквания, свързани с настроението и изпълнителните функции, могат да се отнасят за стимулиране на този регион. Независимо кое местоположение е избрано, ние силно препоръчваме индивидуално насочване към конкретна функционална мрежа, а не местоположение, ръководено от просто разстояние, невроанатомични характеристики или трансформирани атласни координати.

5.2. Насочване към сайт за стимулиране

По-малко сложно, но не по-малко важно от избора на място за стимулация е насочването на мястото за стимулация по време на rTMS сесия. По-ранни методи, използващи ЕЕГ или ориентири на скалпа [37,65,100], могат да бъдат значително подобрени от TMS инструменти, които поддържат стереотактично подравняване в реално време на структурните MRI данни и физическия мозък на участника [53,56,58,129].

Разширяването на същите стереотаксични координати към TMS намотката позволява точно, възпроизводимо насочване към специфичен мозъчен регион по време на една или повече TMS сесии.

Наскоро стереотактичното локализиране на целевата мозъчна област беше допълнително подобрено чрез роботизирани системи, които могат да поддържат прецизно позициониране на бобината на главата, за да отчетат движението на главата по време на rTMS сесии [129]. Независимо дали са автоматизирани или ръчни, системите за стереотактично подравняване значително подобряват експерименталната строгост за rTMS stud...

5.3. Избор на честота

Честотите и протоколите на rTMS се дихотомизират на "възбуждащи" (високочестотни и iTBS) или "инхибиторни" (нискочестотни и cTBS) честоти [21]. Въпреки че тази дихотомия улавя някои важни разлики, фактори извън честотата на rTMS също допринасят за възбуждащото или инхибиращо влияние на rTMS. Един такъв фактор е основната физиология на rTMS целта и функционалната мрежа, към която принадлежи.

rTMS на десния dlPFC е отличен пример за ролята, която може да играе целевата физиология. Множество доклади предполагат, че 1 HzrTMS от десен dlPFC причинява значително подобрение на когнитивните способности [33,82–84].

Това може да е в съответствие с "възбуждащо" влияние на "инхибираща" честота. Какъвто и да е основният механизъм, този резултат илюстрира сложната връзка между параметрите на rTMS и когнитивните резултати. Неврофизиологичните съображения могат също да дадат представа за това какви честоти на rTMS могат да генерират мощни реакции.

Например, Chung и колегите му изследваха дали iTBS при честота, съответстваща на мозъчната активност на индивида, ще надмине "възбуждащия" 50 Hz iTBS rTMS [130]. Въпреки че се съобщава, че и индивидуалният, и 50 Hz iTBS значително подобряват когнитивните способности, индивидуализираният iTBS също се свързва със значителни промени в измерванията на ЕЕГ.

Тези доклади илюстрират потенциалното въздействие на неврофизиологичните съображения върху резултатите от rTMS. Честотата на стимулация е rTMS параметър, който може да се възползва от повече проучвания, включително усъвършенстване на методите за определяне на индивидуализирани честоти на стимулация въз основа на наблюдаваната невродинамика на дадения мозък.

5.4. Брой сесии

Може би най-голямата степен на консенсус в rTMS литературата се крие в броя на rTMS сесиите, необходими за надеждно подобряване на паметта. По-конкретно, множество последователни дни на rTMS изглежда са необходими, за да се наблюдават надеждно подобрения в производителността на паметта, които продължават един или повече дни след стимулация.

По отношение на абсолютния брой необходими сесии, някои изследвания са проведени с изричната цел за оценка на дозата. Проследявайки предишна работа, която тества ефектите от rTMS, приложена към leftAG, едно проучване изчисли, че са необходими минимум пет сесии за ползи за ефективността на паметта [51], докато подобно проучване от същата група изчисли, че само три симулационни сесии са били достатъчно, за да се наблюдават значителни промени в RSFC между мястото на стимулация в левия AG и хипокампуса [60].

Доколкото ни е известно, тези две проучвания са единствените публикувани произведения, изследващи ефектите от различен брой rTMS сесии за ляв AG rTMS. Повече изследвания относно дозирането на rTMS за лечение на увреждане на паметта биха били полезни. Въпреки това, въз основа на тези проучвания за определяне на дозата и други проучвания, отчитащи значителни промени след лява AG стимулация, минимум пет сесии на стимулация изглежда разумен критерий [51,60].

Трябва да се отбележи, че текущите клинични изпитвания при пациенти с MCI или AD могат да включват дори повече сесии, като 20-сесии през делничните дни за период от 2 до 4 седмици" в проучване на Taylor и колеги [93].

5.5. Надлъжно проследяване

Терапиите с rTMS за памет биха били най-полезни, ако ефектите продължат за някакъв продължителен период след стимулация. За съжаление много публикации на rTMS не съобщават надлъжни мерки. Без надлъжно проследяване, трайността и кривите доза-отговор на rTMS терапиите е невъзможно да се определят и това създава предизвикателства за бъдещи усилия за превеждане на rTMS изследванията в клинични приложения. Събирането на надлъжни проследяващи мерки, може би един, три и шест месеца след завършване на rTMS протокол, би било добре дошло допълнение към дизайна на бъдещи проучвания.

5.6. Методологическа хетерогенност срещу наука за открития

Отбелязахме хетерогенните методологии на rTMS интервенции за паметта и предположихме, че това създава предизвикателства за интерпретация и обобщение. В този контекст предложенията, които предлагаме в този раздел от нашия преглед, имат за цел да подчертаят възможностите за изследователите да подобрят своите дизайни на проучвания въз основа на скорошни постижения и най-добри практики.

Ние обаче не искаме да насърчаваме твърдо забранителна методологична хомогенност; полето на rTMS за подобряване на паметта (или друго когнитивно) е твърде младо, за да се предполага, че всеки отделен подход е оптимален. Научните открития и проучвателните изследвания остават от съществено значение за напредъка в интервенциите на rTMS за паметта.

Така че, докато отклоненията от типичните rTMS протоколи трябва да бъдат добре обосновани, стига да се провеждат с голяма научна строгост, подобни усилия могат да се окажат ефективни, информативни или и двете. Стандартните подходи за rTMS ще бъдат подобрени само чрез нови усилия и ние напълно очакваме, че прегледът на най-добрите практики, написан след десетилетие, ще се различава значително от сегашната ни работа до голяма степен поради новите фундаментални научни открития.

6. Изводи

Мозъчните системи, които поддържат декларативна/релационна памет, са несъвършени записващи устройства, които се влияят отрицателно от възрастта и болестта. Потенциални лечения за загуба на памет (или интервенции за подобряване на работата на паметта) биха били от полза, а публикувана работа, описваща rTMS интервенции, предлага предварителни доказателства, че неинвазивната мозъчна стимулация предлага терапии, модифициращи симптомите.

Нашият преглед на текущата литература подчертава много публикувани примери за rTMS интервенции, които успешно модулират паметта, често чрез многодневна високочестотна стимулация на региони във фронталната или теменна асоциативна кора. За съжаление текущата rTMS литература страда от значителна хетерогенност, което създава предизвикателства за тълкуване и сравнение.

За да се справим с това, ние предложихме предложения за дизайна на fuTMS rTMS разследване, повишавайки строгостта и възпроизводимостта. Нашето намерение не е забранително; по-скоро се надяваме да насърчим най-добрите практики, които ще ускорят прехода на rTMS-базирана модулация на паметта от лаборатории към клиники за памет, където са крайно необходими нови терапии.

Чрез намаляване на методологичната хетерогенност, въвеждане на мерки за невроизобразяване и включване на надлъжно проследяване, предстоящите изследвания на rTMS, свързани с паметта, имат възможност да докажат валидността на метода, възможността за обобщаване и транслационния потенциал за лечение на клинична загуба на памет.

Авторски принос: Концептуализация, CJP, DLM и DEW; Методология, CJP andD.EW; Валидиране, CJP, DLM и DEW; обработка на данни, CJP; писмено-оригинална подготовка на проекта, CJP; писане-преглед и редактиране, CJP, DLM и DEW; надзор, DEW Всички автори прочетоха и се съгласиха с публикуваната версия на ръкописа.

Финансиране: Авторите CJP, DLM и DEW получиха подкрепа от наградата R01AG064247 на NIH/NIA.

Конфликти на интереси: Авторите декларират липса на конфликт на интереси.

Референции

1. Асоциация на Алцхаймер. Факти и цифри за болестта на Алцхаймер за 2021 г. Демент на Алцхаймер. 2021, 17, 327–406. [CrossRef]

2. Ръс, TC; Morling, JR Холинестеразни инхибитори за леко когнитивно увреждане. Cochrane Database Syst. Rev. 2012, CD009132 [CrossRef]

3. Къмингс, JL; Тонг, Г.; Ballard, C. Комбинации за лечение на болестта на Алцхаймер: Настоящи и бъдещи опции за фармакотерапия. J. Alzheimers Dis. JAD 2019, 67, 779–794. [CrossRef] [PubMed]

4. Мол ван Шарант, ЕП; Ричард, Е.; Eurelings, LS; van Dalen, J.-W.; Ligthart, SA; van Bussel, EF; Hoevenaar-Blom, MP; Vermeulen, M.; van Gool, WA Ефективност на 6-годишна интервенция за грижа за многодомейни съдови заболявания за предотвратяване на деменция (randomised-controlled trial preDIVcluster. Lancet 2016, 388, 797–805. [CrossRef]

5. Велас, Б.; Кери, И.; Gillette-Guyonnet, S.; Touchon, J.; Дантоан, Т.; Dartigues, JF; Cuffi, MN; Бордес, С.; Gasnier, Y.; Robert, P.; et al. Проучване на картата: Мултидомейнен подход за предотвратяване на болестта на Алцхаймер: Дизайн и базови данни. J. Предишна Алцхаймер Dis.2014, 1, 13–22. [PubMed]

6. Хампел, Х.; Vergallo, A.; Агилар, LF; Бенда, Н.; Broich, K.; Куело, AC; Cummings, J.; Дюбоа, Б.; Federoff, HJ; Fiandaca, M.; et al. Прецизна фармакология за болестта на Алцхаймер. Pharmacol. Рез. 2018, 130, 331–365. [CrossRef] [PubMed]

7. Алберт, MS; DeKosky, ST; Диксън, Д.; Дюбоа, Б.; Фелдман, HH; Фокс, Северна Каролина; Gamst, A.; Holtzman, DM; Jagust, WJ; Petersen, RC; et al. Диагнозата на леко когнитивно увреждане, дължащо се на болестта на Алцхаймер: Препоръки от работните групи на Асоциацията на Националния институт за стареене на Алцхаймер относно диагностични насоки за болестта на Алцхаймер. Демент на Алцхаймер. 2011, 7,270–279. [CrossRef] [PubMed]

8. McKhann, GM; Knopman, DS; Чертков, Х.; Hyman, BT; Джак, CR; Kawas, CH; Клънк, НИЕ; Корошец, WJ; Manly,JJ; Mayeux, R.; et al. Диагнозата на деменция, дължаща се на болестта на Алцхаймер: Препоръки от работните групи на Асоциацията на Националния институт за стареене на Алцхаймер относно диагностични насоки за болестта на Алцхаймер. Демент на Алцхаймер. 2011, 7,263–269. [CrossRef]

9. Mol, MEM; ван Бокстел, MPJ; Willems, D.; Jolles, J. Дали субективните оплаквания от паметта предсказват когнитивна дисфункция с течение на времето? Шестгодишно проследяване на Маастрихтското изследване на стареенето. Вътр. J. Geriatr. Психиатрия 2006, 21, 432–441. [CrossRef]

10. Freitas, C.; Мондрагон-Льорка, Х.; Pascual-Leone, A. Неинвазивна мозъчна стимулация при болестта на Алцхаймер: Систематичен преглед и перспективи за бъдещето. Exp. Геронтол. 2011, 46, 611–627. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com