Mechanizmy działania terapii tDCS na schizofrenię

Mechanizmy działania terapii tDCS na schizofrenię

Uzasadnienie zastosowania tDCS w schizofrenii opiera się na wynikach badań neuroobrazowania i wyników klinicznych badań rTMS. Neuroobrazowanie sugeruje dysfunkcję obszarów korowych z hiperaktywacją okolicy skroniowo-ciemieniowej podczas halucynacji słuchowych[1], przednią hipoaktywację w objawach negatywnych i dysfunkcjach poznawczych[2] oraz brak łączności obszarów czołowo-skroniowych[3][4]. Zatem tDCS może być stosowany do neuromodulacji obszarów dysfunkcyjnych, tj. do zmniejszania aktywności w obszarach skroniowo-ciemieniowych w celu zmniejszenia halucynacji słuchowych lub do zwiększenia aktywności w obszarach czołowych w celu poprawy nastroju, impulsywności i funkcji poznawczych.

Terapia tDCS wykazała skuteczność w leczeniu halucynacji słuchowych, warto jednak wspomnieć, że istnieją dwa badania, w których nie stwierdzono żadnych korzyści. W badaniach z wynikiem dodatnim zwykle wykonywało się dwie stymulacje dziennie, podczas gdy w badaniach z wynikiem ujemnym stosowano jedną stymulację dziennie. Można postawić hipotezę, że dwie stymulacje dziennie powodują przedłużone następstwa w neuroplastyczności, a wyższa skumulowana dawka tDCS prowadzi do trwałej skuteczności leczenia. Ponadto badania z wynikami negatywnymi obejmowały pacjentów z wyższą opornością na leczenie i niejednorodnością objawów. Przyszłe badania nad tDCS muszą uwzględniać różnorodność syndromów i czas trwania choroby, aby kontrolować potencjalnie specyficzne objawy tDCS.

 

Cały artykuł ma 4 strony i jest dostępny do przeczytania w Centrum.

 

Dowody kliniczne

Dostępnych jest ponad dwadzieścia pojedynczych opisów przypadków oraz kilka otwartych randomizowanych kontrolowanych badań klinicznych (RCT) dotyczących różnych objawów schizofrenii, głównie halucynacji słuchowych. Zmniejszenie objawów negatywnych i poprawę funkcji poznawczych badano w opisach pojedynczych przypadków lub w kilku małych otwartych badaniach i badaniach z randomizacją. Aby zapewnić jedynie dowody kliniczne z randomizowanych badań klinicznych i badań otwartych, nie omawia się tu opisów pojedynczych przypadków, ale można je znaleźć w odpowiednim artykule przeglądowym[8].

Pierwsze randomizowane badanie kliniczne z kontrolą placebo, w którym odnotowano poprawę halucynacji słuchowych przez zastosowanie tDCS, zostało opublikowane w 2012 roku przez Brunelina i wsp. (2012). Trzydziestu pacjentów z halucynacjami słuchowymi opornymi na leki przydzielono losowo do grupy otrzymującej dwa razy dziennie 20 min 2 mA tDCS w ciągu 5 dni z anodą nad lewą DLPFC i katodą nad lewym skrzyżowaniem skroniowo-ciemieniowym lub do grupy z tDCS pozorowanym. Grupa aktywna wykazała znaczną redukcję halucynacji słuchowych o 31% do 3 miesięcy po stymulacji[9].

Z kolei Fitzgerald i wsp. (2014) nie stwierdzili przewagi aktywnego tDCS nad pozorowanym w randomizowanym kontrolowanym badaniu klinicznym, z jednopółkulowym (montaż na punktach F3-Tp3) i obupółkulowym montażem elektrod (montaż na punktach F3-Tp3, F4-Tp4, 2 urządzenia do tDCS jednocześnie) u 24 pacjentów z halucynacjami słuchowymi opornymi na leczenie, chociaż badanie wykorzystywało odpowiednią dawkę całkowitą (2 mA, 20 min, 15 sesji). Ponadto nie było różnicy między aktywną stymulacją jednopółkulową i obupółkulową[10].

Mondino i in. (2015) zastosowali częściowo pokrywającą się próbę i tę samą procedurę, co Brunelin i stwierdzili znaczące zmniejszenie o 28% halucynacji słuchowych po aktywnym tDCS w porównaniu z 10% po pozorowanym tDCS. Analiza funkcjonalnym rezonansem magnetycznym w stanie spoczynku (rsfMRI) ujawniła zmniejszenie łączności między regionami skroniowo-ciemieniowymi a lewą dolną korą czołową po aktywnym tDCS, podczas gdy łączność między regionami skroniowo-ciemieniowymi i lewą DLPFC wzrosła. W drugim badaniu przeprowadzonym w 2015 roku przez Mondino i wsp. (2015) również wykorzystano częściowo pokrywającą się próbę jak u  Brunelina i stwierdzono redukcję halucynacji słuchowych o 46% w grupie aktywnej w porównaniu ze wzrostem o 7,5% w grupie pozorowanej.

Badanie Fröhlich i in. (2016) objęło 26 pacjentów z halucynacjami słuchowymi w randomizowanym badaniu kontrolowanym placebo z anodą nad lewym DLPFC (2 mA, 20 min, 5 sesji) i katodą nad lewym skrzyżowaniem skroniowo-ciemieniowym. Stwierdzili znaczny spadek halucynacji zarówno w grupie z aktywnym tDCS, jak i pozorowanym, z wyraźną redukcją halucynacji o 34% w grupie pozorowanej. Ponadto zmiany objawów mierzone metodą PANSS nie różniły się między grupami[11].

Podsumowując, terapia tDCS wykazała skuteczność w leczeniu halucynacji słuchowych, warto jednak wspomnieć, że istnieją dwa badania, w których nie stwierdzono żadnych korzyści. W badaniach z wynikiem dodatnim zwykle wykonywało się dwie stymulacje dziennie, podczas gdy w badaniach z wynikiem ujemnym stosowano jedną stymulację dziennie. Można postawić hipotezę, że dwie stymulacje dziennie powodują przedłużone następstwa w neuroplastyczności, a wyższa skumulowana dawka tDCS prowadzi do trwałej skuteczności leczenia. Ponadto badania z wynikami negatywnymi obejmowały pacjentów z wyższą opornością na leczenie i niejednorodnością objawów. Przyszłe badania nad tDCS muszą uwzględniać różnorodność syndromów i czas trwania choroby, aby kontrolować potencjalnie specyficzne objawy tDCS.

Gomes i in. (2015) zbadali wpływ czołowej tDCS (anoda: lewa DLPFC, katoda: prawy DLPFC) u 15 pacjentów z objawami negatywnymi i odnotowali znaczną redukcję w skalach objawów negatywnych i ogólnych po aktywnym tDCS, jednak ocena depresji w schizofrenii (Calgary Depression Scale in Schizophrenia, CDSS) nie zmieniła się po aktywnym tDCS w porównaniu z pozorowanym tDCS[12].

Kurimori i in. (2015) przeprowadzili otwarte badanie z udziałem 9 pacjentów z objawami negatywnymi i stwierdzili znaczące zmniejszenie objawów w skali PANSS, ale nie w innych skalach, po 5-krotnym anodowym tDCS nad lewym DLPFC z katodą nad prawym mięśniem naramiennym. Randomizowane kontrolowane badanie kliniczne autorstwa Palma i wsp. objęło 20 pacjentów otrzymujących aktywne lub pozorowane tDCS nad lewym DLPFC. Zgłoszono znaczną redukcję objawów negatywnych w Skali Oceny Objawów Negatywnych (SANS) i PANSS po 10 sesjach aktywnego tDCS w porównaniu ze stymulacją pozorowaną. Jak dotąd, dwa randomizowane kontrolowane badania kliniczne i jedno otwarte badanie sugerują skuteczność lewego przedczołowego tDCS w łagodzeniu objawów negatywnych; jednak rozmiary próbek są małe i potrzebne są większe badania, aby potwierdzić te wstępne ustalenia[13].

Istnieje kilka badań donoszących o braku poprawy klinicznej jako głównego kryterium wyniku, chociaż raportowano w nich również skuteczność kliniczną. Badania te dotyczą przede wszystkim poprawy funkcji poznawczych, parametrów neurofizjologicznych lub głodu papierosowego u pacjentów ze schizofrenią w wyniku terapii tDCS. Poprawę funkcji poznawczych badano w badaniu Nienowa i wsp. (2016). Autorzy stwierdzili znaczną poprawę funkcji poznawczych w podwójnym zwrotnym teście słów i obrazów oraz w MATRICS Consensus Cognitive Battery (MCCB) po anodowym tDCS w porównaniu z pozorowanym tDCS u 10 pacjentów[14]. Vercammen i in. (2011) przeprowadzili randomizowane badanie kontrolowane placebo z udziałem 20 pacjentów ze schizofrenią, którzy byli leczeni pojedynczą sesją aktywnego i pozorowanego tDCS z anodą nad lewym DLPFC (F3) i katodą po przeciwnej stronie nadoczodołowej (Fp2) przed przystąpieniem do probabilistycznego testu uczenia się. Nie znaleźli potwierdzenia efektu tDCS w całej próbie, jednak pacjenci z odpowiednią wydajnością wyjściową wykazywali znaczną poprawę wyników w następujących testach[15]. Hoy i in. (2014) ocenili zmiany pamięci roboczej po tDCS w badaniu krzyżowym u 18 pacjentów ze schizofrenią. Przedczołowy tDCS (anoda F3, katoda Fp2) był dostarczany w dwóch dawkach aktywnych (1 i 2 mA) i w jednej pozorowanej. Rezultatem była poprawa pamięci roboczej do 40 minut po aktywnym tDCS 2 mA w porównaniu z tDCS pozorowanym i 1 mA tDCS[16]. Ribolsi i in. (2013) zbadali wpływ obupółkulowego tDCS na zaniedbanie przestrzenne na próbie 15 pacjentów ze schizofrenią i stwierdzili, że stymulacja anodowa prawej kory ciemieniowej (P4) znormalizowała odchylenie zaniedbania przestrzennego zmierzonego w zadaniu przecięcia linii[17]. Göder i in. (2013) zastosowali wolno oscylujące tDCS (tDCS 0,75 Hz, anody F3 / F4, katody na wyrostkach sutkowatych) podczas drugiej fazy snu u 14 pacjentów ze schizofrenią i stwierdzili znaczną poprawę w Teście Uczenia Słuchowo-Werbalnego Rey po aktywnej stymulacji w porównaniu z pozorowaną[18]. Rassowsky i in. (2015) zrandomizowali 36 pacjentów ze schizofrenią do grupy otrzymującej anodowe, katodowe lub pozorowane tDCS w obu korach przedczołowych (F1 / F2) z odniesieniem w prawym ramieniu. Nie stwierdzili przewagi po jednej sesji tDCS w czterech różnych testach poznawczych, z wyjątkiem efektu wewnątrzgrupowego w rozpoznawaniu twarzy w grupie aktywnej tDCS[19]. Bose i in. (2015) odnotowali redukcję halucynacji słuchowych o 32% i wzrost wglądu o 156% w otwartym badaniu z udziałem 21 pacjentów po dziesięciu 2 mA tDCS z anodą nad lewymi obszarami czołowymi i katodą nad lewym skrzyżowaniem skroniowo-ciemieniowym[20].

Wpływ tDCS na zmiany neurofizjologiczne u pacjentów ze schizofrenią oceniali Reinhardt i wsp. (2015) z badaniem wpływu tDCS na błędne niedopasowanie negatywne (ERN) związane z błędami EEG nad czołowymi obszarami mózgu w zadaniu wizualnego uczenia się jako predyktor błędnej sygnalizacji w mózgu u 19 pacjentów ze schizofrenią i 18 osób z grupy kontrolnej. Odkryli mniejsze ERN u pacjentów w porównaniu ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej, wskazujące na upośledzenie przewidywania błędnego obliczania u pacjentów oraz wolniejszą odpowiedź i mniejszą dokładność w porównaniu ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Anodowe tDCS nad środkową korą czołową (FCz) zwiększyły amplitudę ERN zarówno u pacjentów ze schizofrenią, jak i u zdrowych osób, w porównaniu ze stymulacją pozorowaną. U pacjentów ze schizofrenią szybkość i dokładność wizualnego uczenia się po aktywnej stymulacji była podobna do wyników stymulacji pozorowanej u osób zdrowych[21]. Subramaniam i in. (2015) przeprowadzili otwarte badanie z udziałem 13 pacjentów ze schizofrenią, leczonych 10 sesjami 2 mA tDCS z anodą nad F3 i katodą nad Tp3. Zgłosili znaczące zmniejszenie odsetka błędów antysakadowych (zadanie antysakadowe śledzenia oczu) i nasilenia halucynacji słuchowo-werbalnych[22].

Głód papierosów, funkcje poznawcze i objawy kliniczne oceniano w randomizowanym badaniu kontrolowanym placebo przez Smitha i in. (2015) z 37 pacjentami ze schizofrenią. Badali wpływ przedczołowego tDCS na objawy psychiatryczne (PANSS), omamy (PSYRATS), głód papierosów i zadania poznawcze (MCCB). Jedynie poprawę funkcji poznawczych można było wykryć po pięciu sesjach tDCS przedczołowego 2 mA (anoda F3, katoda Fp2), podczas gdy objawy psychiatryczne i głód papierosów nie zmieniły się w grupie aktywnej w porównaniu do grupy pozorowanej[23].

Ponadto w dwóch badaniach oceniano wpływ interakcji farmakologicznej i tDCS u pacjentów ze schizofrenią. Wpływ leków przeciwpsychotycznych na skutki tDCS badali Agarwal i in. (2016) w otwartym badaniu z udziałem 36 pacjentów leczonych indywidualnie różnymi lekami przeciwpsychotycznymi. Po 10 sesjach tDCS 2 mA stwierdzili mniejszą poprawę w zakresie halucynacji słuchowych u pacjentek leczonych lekami przeciwpsychotycznymi o wysokim powinowactwie do receptora D2 w porównaniu z lekami przeciwpsychotycznymi o niskim powinowactwie do receptora D2[24].

Wpływ palenia tytoniu na wpływ tDCS na halucynacje słuchowe badali Brunelin i wsp. (2015) w badaniu otwartym. Stwierdzili niższy wpływ tDCS na poprawę halucynacji słuchowych u palaczy niż u niepalących[25].

Niekorzystne efekty terapii tDCS w leczeniu schizofrenii

Jak dotąd nie zgłoszono żadnych specyficznych, wynikających z leczenia, działań niepożądanych tDCS w leczeniu schizofrenii[26].

[1]Jardri, R., Pouchet, A., Pins, D., & Thomas, P. (2011). Cortical activations during auditory verbal hallucinations in schizophrenia: A coordinate-based meta-analysis. The American Journal of Psychiatry, 168(1), 73–81.
[2]Sanfilipo, M., Lafargue, T., Rusinek, H., Arena, L., Loneragan, C., Lautin, A., Wolkin, A. (2000). Volumetric measure of the frontal and temporal lobe regions in schizophrenia: Relationship to negative symptoms. Archives of General Psychiatry, 57(5), 471–480.
[3]Lawrie, S. M., Buechel, C., Whalley, H. C., Frith, C. D., Friston, K. J., & Johnstone, E. C. (2002). Reduced frontotemporal functional connectivity in schizophrenia associated with auditory hallucinations. Biological Psychiatry, 51(12), 1008–1011.
[4]Schmitt, A., Hasan, A., Gruber, O., & Falkai, P. (2011). Schizophrenia as a disorder of disconnectivity. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience, 261(Suppl 2), 150–154.
[5]Brunelin, J., Mondino, M., Gassab, L., Haesebaert, F., Gaha, L., Suaud-Chagny, M. F., Poulet, E. (2012). Examining transcranial direct-current stimulation (tDCS) as a treatment for hallucinations in schizophrenia. The American Journal of Psychiatry, 169(7), 719–724.
[6]Mondino, M., Brunelin, J., Palm, U., Brunoni, A. R., Poulet, E., & Fecteau, S. (2015). Transcranial direct current stimulation for the treatment of refractory symptoms of schizophrenia. Current evidence and future directions. Current Pharmaceutical Design, 21(23), 3373–3383.
[7]Gomes, J. S., Shiozawa, P., Dias, A. M., Valverde Ducos, D., Akiba, H., Trevizol, A. P., Cordeiro, Q. (2015). Left dorsolateral prefrontal cortex anodal tDCS effects on negative symptoms in schizophrenia. Brain Stimulation, 8(5), 989–991.
[8]Mondino, M., Brunelin, J., Palm, U., Brunoni, A. R., Poulet, E., & Fecteau, S. (2015), op. cit.
[9]Brunelin, J., Mondino, M., Gassab, L., Haesebaert, F., Gaha, L., Suaud-Chagny, M. F., Poulet, E. (2012), op. cit.
[10]Fitzgerald, P. B., McQueen, S., Daskalakis, Z. J., & Hoy, K. E. (2014). A negative pilot study of daily bimodal transcranial direct current stimulation in schizophrenia. Brain Stimulation, 7(6), 813–816.
[11]Fröhlich, F., Burrello, T. N., Mellin, J. M., Cordle, A. L., Lustenberger, C. M., Gilmore, J. H., & Jarskog, L. F. (2016). Exploratory study of once-daily transcranial direct current stimulation (tDCS) as a treatment for auditory hallucinations in schizophrenia. European Psychiatry, 33, 54–60.
[12]Gomes, J. S., Shiozawa, P., Dias, A. M., Valverde Ducos, D., Akiba, H., Trevizol, A. P., Cordeiro, Q. (2015), op. cit.
[13]Kurimori, M., Shiozawa, P., Bikson, M., Aboseria, M., & Cordeiro, Q. (2015). Targeting negative symptoms in schizophrenia: Results from a proof-of-concept trial assessing prefrontal anodic tDCS protocol. Schizophrenia Research, 166(1–3), 362–363.
[14]Nienow, T. M., MacDonald, A. W., 3rd, & Lim, K. O. (2016). TDCS produces incremental gain when combined with working memory training in patients with schizophrenia: A proof of concept pilot study. Schizophrenia Research, 172, 218–219.
[15]Vercammen, A., Rushby, J. A., Loo, C., Short, B., Weickert, C. S., & Weickert, T. W. (2011). Transcranial direct current stimulation influences probabilistic association learning in schizophrenia. Schizophrenia Research, 131(1–3), 198–205.
[16]Hoy, K. E., Arnold, S. L., Emonson, M. R., Daskalakis, Z. J., & Fitzgerald, P. B. (2014). An investigation into the effects of tDCS dose on cognitive performance over time in patients with schizophrenia. Schizophrenia Research, 155(1–3), 96–100.
[17]Ribolsi, M., Lisi, G., Di Lorenzo, G., Koch, G., Oliveri, M., Magni, V., Siracusano, A. (2013). Perceptual pseudoneglect in schizophrenia: Candidate endophenotype and the role of the right parietal cortex. Schizophrenia Bulletin, 39(3), 601–607.
[18]Göder, R., Baier, P. C., Beith, B., Baecker, C., Seeck-Hirschner, M., Junghanns, K., & Marshall, L. (2013). Effects of transcranial direct current stimulation during sleep on memory performance in patients with schizophrenia. Schizophrenia Research, 144(1–3), 153–154.
[19]Rassovsky, Y., Dunn, W., Wynn, J., Wu, A. D., Iacoboni, M., Hellemann, G., & Green, M. F. (2015). The effect of transcranial direct current stimulation on social cognition in schizophrenia: A preliminary study. Schizophrenia Research, 165(2–3), 171–174.
[20]Bose, A., Sowmya, S., Shenoy, S., Agarwal, S. M., Chhabra, H., Narayanaswamy, J. C., & Venkatasubramanian, G. (2015). Clinical utility of attentional salience in treatment of auditory verbal hallucinations in schizophrenia using transcranial direct current stimulation (tDCS). Schizophrenia Research, 164(1–3), 279–280.
[21]Reinhart, R. M., Zhu, J., Park, S., & Woodman, G. F. (2015). Synchronizing theta oscillations with direct-current stimulation strengthens adaptive control in the human brain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(30), 9448–9453.
[22]Subramaniam, A., Agarwal, S. M., Kalmady, S., Shivakumar, V., Chhabra, H., Bose, A.,Venkatasubramanian, G. (2015). Effect of transcranial direct current stimulation on prefrontal inhibition in schizophrenia patients with persistent auditory hallucinations: A study on antisaccade task performance. Indian journal of psychological medicine, 37(4), 419–422.
[23]Smith, R. C., Boules, S., Mattiuz, S., Youssef, M., Tobe, R. H., Sershen, H., Davis, J. M. (2015). Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on cognition, symptoms, and smoking in schizophrenia: A randomized controlled study. Schizophrenia Research, 168(1–2), 260–266.
[24]Agarwal, S. M., Bose, A., Shivakumar, V., Narayanaswamy, J. C., Chhabra, H., Kalmady, S. V., Gangadhar, B. N. (2016). Impact of antipsychotic medication on transcranial direct current stimulation (tDCS) effects in schizophrenia patients. Psychiatry Research, 235, 97–103.
[25]Brunelin, J., Hasan, A., Haesebaert, F., Nitsche, M. A., & Poulet, E. (2015). Nicotine smoking prevents the effects of frontotemporal transcranial direct current stimulation (tDCS) in hallucinating patients with schizophrenia. Brain Stimulation, 8(6), 1225–1227.
[26]Knotkova H., Nitsche M.A., Bikson M., Woods A. J. (2019) Practical Guide to Transcranial Direct Current Stimulation, 448.

To może Ciebie zainteresować

Aby umówić się na wizytę diagnostyczną i wstępną sesję terapeutyczną, prosimy o kontakt telefoniczny lub mailowy.

+48 503 526 907

centrumneuroterapii@gmail.com

Zachodniopomorskie Centrum Neuroterapii

ul. 3 Maja 25-27, piętro II, gabinet 311.
70-215 Szczecin
NIP: 8522666280