Het cognitief functioneren verbeteren in MS door wisselende transcraniale hersenstimulatie (tACS):
een pilot onderzoek

Milde tot ernstige cognitieve achteruitgang in MS is algemeen (45-70 %) en zeer
nadelig voor de kwaliteit van leven. Het vertragen van de cognitieve
achteruitgang, welke veroorzaakt wordt door de achteruitgang van
hersenverbindingen die betrokken zijn bij de cognitieve verwerking, zal dus van
groot voordeel zijn voor MS-patienten.
Huidige behandeling richt zich niet direct op de aangedane hersenverbindingen
en houdt een lange en intensieve cognitieve training in binnen het ziekenhuis,
wat een zware last voor de patienten is.
Een alternatieve behandeling die de cognitieve verbetering versnelt zou daarom
de last voor de patient verminderen en de behandeling makkelijker toepasbaar
maken.
Transcranial alternating current stimulatie (tACS) is een nieuwe
behandelmogelijkheid die de hersenoscillaties direct beïnvloedt en zo de
cognitieve verwerkingssnelheid versnelt.
De toepassing van tACS en de veiligheidsprocedures zijn hetzelfde als de
transcraniale direct current stimulatie (tDCS) welke al wordt gebruik in
klinisch onderzoek bij psychiatrische patienten binnen onze onderzoeksgroep in
het UMCG.
tACS is ook succesvol toegepast bij patienten met neurologische stoornissen
(bijv. MCI en de ziekte van Alzheimer). Bovendien kan tACS bij de patienten
thuis worden toegepast en misschien mogelijk ook door op afstand gecontroleerde
zelf-behandeling. tACS is nog niet onderzocht bij patienten met MS,
waarschijnlijk omdat het redelijk nieuw is (<10 jaar) en waarbij ook kennis
nodig is van hersenoscillaties en connectivity.
Het is de vraag of tACS enig positief effect heeft op de hersenbeschadigingen
bij MS-patienten.

Wij willen de hypothese testen dat tACS (theta-tACS at 6 Hz) de
hersensynchronisatie bij MS-patienten versterkt en zo het cognitief
functioneren Verder willen wij de fronto-temporale hersenscynchronisatie meten
met EEG na tACS-stimulatie.

Deelnemers met MS aan het onderzoek zullen willekeurig worden verdeeld in twee
groepen.
Een groep ontvangt echte hersenstimulatie (tACS), de tweede groep ontvangt een
schijn-stimulatie (sham tACS). Voordat hersenstimulatie plaats vindt, zullen de
deelnemers een EEG en MRI-scan sessie ondergaan. EEG zal worden opgenomen
gedurende 10 minuten, waarbij de patienten met hun ogen open rusten. Tijdens
MRI zullen we diverse anatomische hersenmetingen verzamelen zoals anatomische
MRI, Diffusion Tensor Imaging (DTI), Magnetic Transfer Ration (MTR) en
Functional Resting State (RS).
Voordat stimulatie plaats vindt zullen de deelnemers ook een aantal
vragenlijsten invullen en een paar cognitieve tests uitvoeren. Tijdens de tACS
zullen de deelnemers een cognitieve taak uitvoeren die het effect van de
stimulatie zal versterken.
De stimulatie zal op 3 achtereenvolgende dagen worden gegegven. Na de laatste
tACS-sessie zal de EEG-meting worden herhaald, inclusief de cognitieve tests.
Gezonde deelnemers zal een MRI, NPE, VRTT, EEG, en tACS sessie ondergaan.

Deelnemers aan het onderzoek zullen 5 stappen doorlopen in 5 of 6
achtereenvolgende dagen.
De eerste dag is de NPE-test (60 minuten). Als de patienten aan de CI-criteria
voldoen, zal hij/zij tijdens de tweede dag een pre-stimulatie EEG-meting en een
MRI-scan sessie ondergaan. De EEG-sessie duurt 10 minuten (20 minuten
voorbereiding). De MRI-sessie duurt ~ 40 minuten.
Na de MRI-sessie zullen de patienten de cognitieve Vienna reaction time taak
(VRTT) doen. Dit duurt 14 minuten.
Op de derde en vierde dag zullen de patienten een hersenstimulatie ontvangen
(tACS of sham tDCS). De stimulatie-sessie duurt ca. 25 minuten (voorbereiding:
10 minuten, stimulatie: 15 minuten). Tijdens de vijfde dag zullen de patienten
opnieuw een hersenstimulatie ondergaan, gevolgd door een EEG-meting, VRTT en
NPE.
Als patienten te kennen geven dat de tweede dag of de laatste dag te lang
duurt, zullen we mogelijk een van deze dagen in twee dagen opsplitsen. Of bijv.
de pre-stimulatie EEG-meting koppelen aan de eerste stimulatie. Dit zal
aangepast worden om de last voor de patienten zoveel mogelijk te verminderen.
Het is belangrijk de post-stimulatie en de VRTT direct te meten na de laatste
stimulatie zodat de laatste tACS-stimulatie gekoppeld kan worden aan de
post-stimulatie VRTT en EEG.

Het experiment zal niet meer dan een minimaal risico voor de deelnemers
inhouden. MRI is een standaard hersen imaging techniek die voor zover bekend
geen negatieve effecten heeft op de gezondheid. Patienten met een pacemaker en
metalen implantaten zullen niet worden toegelaten om aan het onderzoek deel te
nemen. De belasting van MRI houdt in dat deelnemers gedurende een uur in een
kleine ruimte stil moeten liggen. Tijdens het verzamelen van de data maakt de
MRI-scanner een luid geluid, ondanks dat de proefpersonen oorbeschermers
krijgen, is het mogelijk dat enkele individuen het geluid als belastend zullen
ervaren.

Tijdens de tACS-procedure worden de deelnemers bloot gesteld aan een zeer lage
electrische stroom van 2 mA. Het gebruik van tACS heeft tot op heden geen
ongunstige effecten opgeleverd, behalve een milde hoofdpijn of een lichte
tintelende sensatie onder de electroden.

De EEG houdt een meting in van de hersengolven en wordt niet geassocieerd met
enige contra-indicatie.

Gezonde deelnemers ondergaan 1 MRI sessie, 2 EEG metingen, 1 keer
neuropsychologische test en 1 VRTT, en 1 tACS sessie.