Kích thích trực tiếp xuyên sọ (tDCS) trong tự kỷ: Đánh giá

TỔNG QUÁT

Rối loạn phổ tự kỷ (ASD) được đặc trưng bởi sự thiếu hụt trong các tương tác xã hội, những khiếm khuyết về ngôn ngữ và giao tiếp, và những lợi ích hành vi rất hạn chế. Bởi vì sinh lý học phức tạp của nó, dấu ấn sinh học hợp lệ và đáng tin cậy là cần thiết để chẩn đoán và điều trị hiệu quả, với mục tiêu cải thiện triệu chứng. Kích thích trực tiếp xuyên sọ (tDCS) là một trong những dạng kích thích không xâm lấn được sử dụng rộng rãi nhất và có thể là một kỹ thuật đầy hứa hẹn với cả khả năng chẩn đoán và điều trị. Sử dụng phương pháp PRISMA, chúng tôi đã tiến hành đánh giá sự đóng góp của tDCS đối với điều trị ASD. Tổng cộng có 43 tài liệu tham khảo được tìm thấy trong tài liệu, trong đó sáu tài liệu tham khảo có liên quan đến tổng quan hệ thống này. Dữ liệu sơ bộ cho thấy một sự cải thiện trong các triệu chứng hành vi và nhận thức của ASD.

Giới thiệu

Rối loạn phổ tự kỷ (ASD) là rối loạn phát triển thần kinh được đặc trưng bởi những khiếm khuyết trong tương tác xã hội và giao tiếp và các mẫu hành vi và sở thích bị hạn chế (American Psychiatric Association, 2013). Tỷ lệ mắc ASD là một trong 110 ca sinh (Baron-Cohen và cộng sự, 2009; Oberman và cộng sự, 2012). Rối loạn phổ tự kỷ có tỷ lệ mắc bệnh cao hơn ở trẻ em so với tỷ lệ mắc các bệnh khác như tiểu đường, ung thư, hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải và hội chứng Down (Braun và cộng sự, 2014; Oberman và cộng sự, 2012).

Việc chẩn đoán ASD được thực hiện lâm sàng thông qua quan sát trực tiếp sự hiện diện của các triệu chứng hành vi mô tả cốt lõi của rối loạn và thông qua các cuộc phỏng vấn với cha mẹ hoặc người giám hộ (Hiệp hội tâm thần Mỹ, 2013). Một số pin thử nghiệm được sử dụng để chẩn đoán lâm sàng, chẳng hạn như Quy mô Đánh giá Tự kỷ về Trẻ em (CARS), Danh sách Đánh giá Điều trị Tự kỷ (ATEC), Quy mô Đánh giá Toàn cầu của Trẻ em (CGAS) và Danh sách Kiểm tra Hành vi Aberrant (ABC; Garfin, McCallon & Cox, 1988; Geier, Kern & Geier, 2013).

CARS là một loại pin có 15 vật có liên quan đến hành vi xã hội, phản ứng cảm xúc, sử dụng đồ vật, ngôn ngữ cơ thể, thích nghi để thay đổi, phản ứng trực quan, phản ứng cảm nhận, sợ hãi và lo âu (Garfin, McCallon, & Cox, 1988) . Quy mô này thường xác định mức độ nghiêm trọng của chứng tự kỷ. ATEC là một pin thử nghiệm với bốn bài kiểm tra: (1) lời nói / ngôn ngữ / giao tiếp (14 bài, điểm tối đa = 20), (2) xã hội (20 bài, điểm tối đa = 40), ý thức và nhận thức (18 bài, điểm tối đa = 36) và (4) sức khỏe thể chất và hành vi (25 mục, điểm tối đa = 75). Điểm số cao thường cho thấy hiệu suất của bệnh nhân thấp . CGAS đánh giá chức năng tâm lý xã hội của trẻ. Điểm số dao động từ 1 đến 100. Điểm số thấp cho thấy một rối loạn nghiêm trọng (Geier và cộng sự, 2013).

Vẫn không có cách điều trị dứt khoát cho chứng tự kỷ. Hầu hết các phương pháp điều trị cho các triệu chứng cốt lõi của ASD đều dựa trên các biện pháp can thiệp hành vi và nhận thức (Reichow, 2012). Tuy nhiên, các phương pháp điều trị này không tạo ra các tác dụng có lợi cho các trường hợp nặng với chứng rối loạn catatonia, rối loạn tăng động / thiếu tập trung (ADHD), hoặc gây hấn cao. Phương pháp điều trị dược lý sử dụng thuốc chống loạn thần hoặc thuốc chống trầm cảm có vai trò tá dược nhưng không làm giảm hiệu quả các triệu chứng của chứng rối loạn (Oberman và cộng sự, 2012). Nhiều trường hợp biểu hiện các triệu chứng bất lợi (ví dụ, buồn ngủ, khô miệng, bồn chồn, mất ngủ và suy giảm hành vi lớn; Amatachaya và cộng sự, 2015). Do đó, cần có các lựa chọn điều trị sáng tạo và hiệu quả hơn.

Nghiên cứu thần kinh đã nghiên cứu sinh lý bệnh của ASD (Anagnostou & Taylor, 2011; Herbert và cộng sự, 2002; Oberman và cộng sự, 2012). Những phát hiện này chỉ ra sự không đối xứng của não liên quan đến việc giảm hoạt động ở bán cầu não trái. Cấu trúc não ở bán cầu não trái có liên quan đến ngôn ngữ, trí nhớ và hoạt động xã hội. Sự giảm hoạt động này ở bán cầu não xuất phát từ sự trưởng thành của vi khuẩn khác biệt gây ra bởi bất thường cấu trúc vi mô, chủ yếu ở vỏ não trước trán bên trái (dlPFC) (Chiron et al., 1995; Ozonoff & Miller, 1996; Peterson, Mahajan, Crocetti, Mejia, & Mostofsky, 2015). Sự bất đối xứng về não này đã làm sáng tỏ giả thuyết rằng sự thay đổi chức năng thần kinh trong các mạch này có thể giải thích nguồn gốc của sự hung hăng và suy yếu trong tương tác xã hội,

Ngoài các biện pháp can thiệp hành vi và dược lý, các thủ thuật mới sử dụng các kỹ thuật kích thích não không xâm lấn, như kích thích từ xuyên sọ (TMS) và kích thích trực tiếp xuyên sọ (tDCS) có thể mang lại lợi ích cho việc cải thiện hành vi và nhận thức trong ASD. Những kỹ thuật kích thích não này đã được áp dụng để điều trị các rối loạn khác, như tâm thần phân liệt, bệnh Alzheimer và trầm cảm, trong số những người khác (Amatachaya và cộng sự, 2015; Bystad và cộng sự, 2016; Enticott và cộng sự, 2014; Loo) et al., 2012). Việc sử dụng tDCS ở trẻ em và thanh thiếu niên ADHD dẫn đến những cải thiện hành vi liên quan đến sự hung hăng và xử lý thông tin, chẳng hạn như phát hiện kích thích môi trường và khả năng dễ dàng chuyển đổi giữa các hoạt động (Bandeira et al., 2016;

tDCS đã được nghiên cứu kỹ và là một trong những kỹ thuật hứa hẹn nhất để điều trị nhiều điều kiện (Kuo, Paulus, & Nitsche, 2014; Tortella và cộng sự, 2015). Cơ sở của tDCS là sử dụng bộ kích thích phát ra dòng điện liên tục (0.5-2.0 mA) qua hai điện cực (cực âm và cực dương), có kích thước từ 25 đến 35 cm ² , tiếp xúc với da đầu ( Stagg & Nitsche, 2011). Dòng chảy của dòng điện có thể điều chỉnh kích thích thần kinh, thay đổi điện thế nghỉ của tế bào thần kinh, và tạo ra các hiệu ứng như những thay đổi kéo dài trong kích thích thần kinh, có thể được điều khiển bằng mềm dẻo khớp thần kinh. Do đó, sự kích thích của một khu vực có thể cải thiện các khu vực lân cận (Stagg & Nitsche, 2011).

Tùy thuộc vào cực của sự kích thích, anôt có thể có hiệu ứng khử cực, và cực âm có thể có hiệu ứng siêu phân cực (Nitsche và cộng sự, 2003, 2008). Do khả năng tạo ra những thay đổi vỏ não dài hạn, tDCS được coi là phương thức điều trị cho nhiều bệnh lý thần kinh và tâm thần, như trầm cảm (Palm, Hasan, Strube, & Padberg, 2016), tâm thần phân liệt (Mondino và cộng sự, 2015) ), và bệnh Alzheimer (Bystad và cộng sự, 2016).

tDCS nói chung có thể có tác dụng cấp tính hoặc lâu dài trên chức năng vỏ não, tùy thuộc vào các thông số được sử dụng để kích thích (ví dụ, vị trí, tần số, cường độ và sự lặp lại kích thích). Nghiên cứu này đã xem xét một cách nghiêm túc bằng chứng về tính ứng dụng và hiệu quả của tDCS trong điều trị ASD

Phương pháp

Đánh giá có hệ thống

Hướng dẫn PRISMA (Liberati và cộng sự, 2009; Moher, Liberati, Tetzlaff, & Altman, 2009) đã được sử dụng để hướng dẫn đánh giá có hệ thống này (PROSPERO số 42017057365). Một tìm kiếm toàn diện được thực hiện trong MEDLINE, Chỉ số tích lũy điều dưỡng và sức khỏe (CINAHL), Cơ sở dữ liệu Web, Khoa học, PsycinFO, LILACS và SciELO cho các bài báo được xuất bản cho đến tháng 7 năm 2016. Các mô tả cụ thể sau đây được sử dụng: "kích thích hiện tại xuyên sọ", "kích thích vi mô", "kích thích não không xâm lấn", và chữ viết tắt kết hợp với "chứng tự kỷ", "rối loạn phổ tự kỷ", "Asperger", "hội chứng Tourette" và "rối loạn tự kỷ". Các từ khóa được chọn ngay cả khi không có các từ MeSH cụ thể.

Đủ tiêu chuẩn

Các tiêu chí đủ điều kiện sau đây được áp dụng: (1) các bài báo được xuất bản bằng tiếng Anh, Bồ Đào Nha hoặc Tây Ban Nha, (2) thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, (3) nghiên cứu can thiệp và (4) sách và đề tài đã có sẵn. Các nghiên cứu về ngôn ngữ khác, liệu pháp điện giật, nghiên cứu kích thích từ xuyên sọ, chữ cái, biên tập, nghiên cứu đánh giá các điều kiện khác hơn ASD, và các nghiên cứu đánh giá các can thiệp khác ngoài tDCS đã bị loại trừ.

Chúng tôi trích xuất các thông tin sau từ các bài báo đủ điều kiện: (1) thiết kế nghiên cứu, (2) phương pháp tDCS, (3) tác dụng phụ, và (4) phát hiện quan trọng. Nếu không có đủ thông tin, thì tác giả tương ứng đã được liên lạc.

Quy trình phân tích

Trong buổi kiểm tra đầu tiên, hai tác giả (TM hoặc AL) đã đánh giá các tiêu đề và tóm tắt của từng trích dẫn và loại trừ các nghiên cứu không liên quan. Đối với mỗi nghiên cứu tiềm năng, hai tác giả (NA và TM) đã xem xét toàn bộ bài báo và đánh giá liệu các nghiên cứu có đáp ứng được các tiêu chuẩn thu nhận hay không. Nếu có bất đồng, một tác giả thứ ba (NL) đã được liên lạc để được tư vấn cho đến khi đạt được thỏa thuận.

Đánh giá chất lượng

Các bài báo được đánh giá liên quan đến hiệu lực nội bộ (nghĩa là thiên vị lựa chọn, thiên vị hiệu suất, độ lệch hao mòn và báo cáo đo lường) và xây dựng tính hợp lệ (nghĩa là đầy đủ các tiêu chí hoạt động được sử dụng). Chất lượng của các bằng chứng từ nghiên cứu được đánh giá bằng ba biện pháp chính: (1) hạn chế (ví dụ, điểm yếu trong thiết kế nghiên cứu), (2) tính nhất quán của kết quả, và (3) độ chính xác (tức là tính tổng quát của các phát hiện và đủ) dữ liệu được cung cấp). Các nghiên cứu có sai sót như vậy đã bị loại trừ.

Các kết quả

Tìm kiếm cơ sở dữ liệu ban đầu đã mang lại 43 bài viết. Sau khi kiểm tra các tiêu đề, tóm tắt và thư mục, chúng tôi xem xét sáu bài viết dựa trên các tiêu chí đủ điều kiện để xem xét có hệ thống hiện tại

Các nghiên cứu được giới hạn trong các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên và báo cáo trường hợp. Cỡ mẫu dao động từ một đến 30 đối tượng trong mỗi nghiên cứu. Bảng 1 cho thấy các đặc điểm chính của các nghiên cứu.

Phân tích tổng thể dựa trên 72 bệnh nhân mắc ASD, phần lớn trong số đó là trẻ em. Hầu hết các nghiên cứu sử dụng tDCS cùng với các dụng cụ thần kinh, như ATEC, CARS, CGAS, và ABC, để đánh giá sự khác biệt trước và sau khi kích thích. Kết quả chỉ ra rằng những bệnh nhân với ASD đã trình bày những cải tiến trong hơn một nửa các lĩnh vực được nghiên cứu, chẳng hạn như tính hung hăng, lĩnh vực ngữ nghĩa và từ vựng, và catatonia.

Thảo luận

Kết quả chính

Mục tiêu của tổng quan hệ thống hiện nay là đánh giá bằng chứng về hiệu quả của tDCS trong điều trị các triệu chứng nhận thức và hành vi của ASD. Kết quả của sáu nghiên cứu đủ điều kiện để đưa vào nghiên cứu báo cáo những cải thiện trong các triệu chứng ASD, bao gồm cải thiện trong việc đạt được ngôn ngữ, giảm tăng động, giảm tính hung hăng và tăng hoạt động (trong trường hợp catatonia). Sự cải thiện các triệu chứng và một số hành vi xảy ra ngay cả với các giao thức kích thích khác nhau và các chỉ số hành vi, và các hiệu ứng tương đối lâu dài (Brunoni và cộng sự, 2012; Dedoncker, Brunoni, Baeken, & Vanderhasselt, 2016). Một số nghiên cứu báo cáo cải tiến liên tục sau một thời gian theo dõi 3 và 6 tháng sau khi kích thích (Costanzo et al., 2015; D'Urso và cộng sự, 2014).

Một số phản ứng bất lợi của kích thích đã được báo cáo, chẳng hạn như kích ứng nhẹ da đầu hoặc trong khu vực áp dụng, nhưng tDCS được dung nạp tốt ngay cả sau 6 tháng sử dụng hàng ngày liên tiếp (Costanzo et al., 2015). Các thiết lập tiêu chuẩn của sự kích thích bao gồm việc định vị điện cực trên dlPFC bên trái với điện cực tham chiếu bên ngoài da đầu trong sự suy giảm tương phản.

Thiết lập này dựa trên kết quả chẩn đoán thần kinh nơi kết quả thử nghiệm quan sát dòng chảy bất thường giữa dlPFC trái, vỏ não trước trán trung gian, vùng vận động bổ sung và vỏ não (Taub, 2015). Dòng chảy bất thường này chứng thực tiền đề rằng có những rối loạn chức năng ở một số vùng vỏ não ở bệnh nhân ASD (Pedapati và cộng sự, 2016). Các mô hình tính toán chỉ ra rằng dòng điện với các thiết lập tDCS thường được sử dụng cũng đạt tới các cấu trúc não sâu có liên quan đến sinh bệnh học của ASD (Rosenberg, Patterson, & Angelaki, 2015).

Kích thích anotic của dlPFC trái, với mục tiêu đạt được sự cân bằng vỏ não trong khu vực này vì các kết nối rộng rãi với các mạng khác được phân phối trong encephalon, là cấu hình được sử dụng nhiều nhất cho điều trị ASD nhưng không phải là duy nhất. Do đó, dlPFC dường như là một địa điểm có tiềm năng quan tâm để nghiên cứu neuroplasticity trong ASD vì kích thích có thể thúc đẩy sự cân bằng giữa kích thích và ức chế, dẫn đến cải thiện giao tiếp thần kinh (Lee, Lee, & Kim, 2016). Những thay đổi trong sự mất cân đối này có thể cải thiện chức năng nhận thức (Sesarini, 2015), chủ yếu là sự chú ý và trí nhớ sinh hoạt, và xử lý thông tin thị giác (Vandenbroucke, Scholte, van Engeland, Lamme, & Kemner, 2008). Trong thực tế, sự kích thích vỏ não trước trán cải thiện triệu chứng ASD,

Một bằng chứng khác hỗ trợ sự kích thích dlPFC phát sinh từ các thử nghiệm lâm sàng sử dụng cathodic hơn là kích thích anốt của dlPFC trái, làm đảo ngược các hành vi không thích nghi, như catatonia và tăng động (Costanzo et al., 2015). Các hiệu ứng điều trị đã được quan sát trong các nghiên cứu được xem xét ở đây liên quan đến giảm kích thích vỏ não trong dlPFC và thác nội bào có thể do tác dụng ức chế trên tất cả các mạng thần kinh được kết nối với vùng này (Gao & Penzes, 2015) . Những tác động tích cực của sự kích thích bao gồm giảm thiểu dysphoria, khó chịu, kích động, khóc, và các triệu chứng hành vi được đánh giá bởi ABC, CARS, CGAS, và ATEC. Nghiên cứu thần kinh chỉ ra rằng vỏ não trước trán trung gian và thùy thái dương trung gian cũng tham gia một cách nghiêm túc vào sinh lý bệnh của ASD. Thu rút xã hội ở những người có ASD có liên quan đến việc giảm tín hiệu dopaminergic ở những vùng não này, ngoài các khu vực được kết nối với dlPFC (Gilbert, Bird, Brindley, Frith, & Burgess, 2008).

Cơ chế hoạt động của tDCS có thể cho điều trị ASD

Chúng tôi cung cấp một bản tóm tắt các cơ chế hoạt động có thể có mà tDCS có lợi cho việc điều trị ASD. Tuy nhiên, đặc điểm sinh bệnh học cụ thể của rối loạn phức tạp này vẫn chưa được biết và cần phải xác định các cơ chế hành động bổ sung. Hiệu ứng tổng thể của tDCS xuất hiện liên quan đến phân cực thần kinh và mạch thần kinh (Krause, Márquez-Ruiz, & Cohen Kadosh, 2013; Wokke, Talsma, & Vissers, 2015).

Giao thức kích thích đã sử dụng

Kích thích anốt tăng kích thích thần kinh, trong khi kích thích cathodic giảm kích thích thần kinh. Sự thay đổi này trong phân cực có thể xảy ra thông qua sự dịch chuyển điện thế nghỉ, ít nhất là khi được đánh giá qua lăng kính của các hiệu ứng ngắn hạn của tDCS (Nitsche & Paulus, 2001). Những ảnh hưởng lâu dài của tDCS được đề xuất là kết quả của những thay đổi trong chức năng khớp thần kinh (Medeiros và cộng sự, 2012), đặc biệt là thông qua những thay đổi trong hoạt động của các thụ thể N-methyl-D-aspartate và γ-aminobutyric acid, có thể dẫn đến để thay đổi vĩnh viễn ở những khu vực có hoạt động thấp. tDCS cũng có thể điều chỉnh neuroplasticity thông qua yếu tố thần kinh có nguồn gốc từ não. Tính hiếu động của yếu tố dinh dưỡng này đóng một vai trò cơ bản trong nguyên nhân của chứng tự kỷ trong giai đoạn đầu đời (Fritsch et al., 2010).

So sánh với các nghiên cứu khác

Chúng tôi đã xem xét tDCS và các phương thức áp dụng để điều trị ASD. Các nghiên cứu trước đây đã đánh giá tDCS để điều trị ASD dựa trên các kết cục thần kinh. Ví dụ, tDCS cải thiện việc đạt được ngôn ngữ (Amatachaya et al., 2015) và trí nhớ hoạt động (van Steenburgh, Varvaris, Schretlen, Vannorsdall, & Gordon, 2016). tDCS, cùng với các hình thức siêu vi hóa khác, xuất hiện để cải thiện các triệu chứng ASD.

Mức độ liên quan của nghiên cứu

Các phát hiện tương đối ít được xác định trong tổng quan hiện tại là dù sao cũng quan trọng đối với các nghiên cứu trong tương lai. Thật vậy, tất cả các nghiên cứu được thảo luận ở đây báo cáo những cải thiện trong các triệu chứng ASD sau vài tháng theo dõi, chứng minh độ bền của các tác động của tDCS. Cần tiến hành các nghiên cứu ngẫu nhiên có đối chứng với kích thước mẫu lớn hơn và các loại thuốc khác nhau, và cần thực hiện các nỗ lực để phù hợp với giới tính của những người tham gia vì ASD ở nữ giới đột ngột hơn nam giới (Werling & Geschwind, 2013).

Ngay từ đầu của nghiên cứu này, chúng tôi dự kiến ​​sẽ chỉ xác định một vài nghiên cứu vì việc sử dụng tDCS để điều trị ASD vẫn còn trong giai đoạn phát triển. Mục tiêu của chúng tôi là không thực hiện phân tích meta hoặc sử dụng các kỹ thuật hồi quy meta. Thay vào đó, chúng tôi chỉ tập trung vào việc nêu bật những hạn chế và đóng góp của kỹ thuật kích thích này.

Hạn chế

Chỉ có một vài nghiên cứu đã đánh giá hiệu quả của tDCS trên triệu chứng ASD. Chúng tôi đã sử dụng chiến lược tìm kiếm mạnh mẽ. Tuy nhiên, chúng tôi có thể chưa xác định được tất cả các nghiên cứu về germane cho chủ đề này. Mặc dù tầm quan trọng của báo cáo trường hợp, lợi ích lâm sàng của tDCS được hiểu rõ hơn với việc sử dụng các thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên. Chúng tôi bao gồm các báo cáo trường hợp trong tổng quan hiện tại vì chúng thường là những bước đầu tiên hướng tới các thử nghiệm lâm sàng. Mặc dù các báo cáo trường hợp không cung cấp bằng chứng rõ ràng về hiệu quả của tDCS đối với việc điều trị ASD, những phát hiện của họ rất quan trọng đối với việc thiết kế các nghiên cứu trong tương lai.

Một hạn chế khác là các nghiên cứu không sử dụng chính xác các giao thức kích thích tương tự. Các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên sử dụng tDCS cho thấy thiết kế thử nghiệm mạnh mẽ hơn và nhân rộng thiết kế nghiên cứu sử dụng TMS, chỉ vào sự kích thích trong DLPFC.

Kết luận

Kết quả cho thấy tDCS là một công cụ đầy hứa hẹn để điều trị ASD. Kết luận này đã đạt được dựa trên các nghiên cứu đa dạng sử dụng các thiết kế khác nhau và có các mục tiêu và điều kiện khác nhau. Điều này củng cố việc sử dụng tDCS như một công cụ lâm sàng đầy hứa hẹn cho việc nghiên cứu và theo dõi ASD, đặc biệt khi xem xét nó đạt được những cải thiện có triệu chứng khi các phương pháp điều trị thông thường khác không có hiệu quả. Các giao thức kích thích các vùng như dlPFC có thể dẫn đến những cải thiện hành vi và nhận thức và có thể phục vụ như các công cụ nghiên cứu và điều trị.

Không rõ là các cơ chế sinh lý cụ thể được thay đổi trong ASD và liệu những thay đổi này có thể được tổng quát hóa cho toàn bộ dân số với ASD hay không. Không rõ là khu vực nào bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi ASD và do đó khu vực nào cần được kích thích. Dựa trên các nghiên cứu thần kinh và những phát hiện được trình bày ở đây, sự kích thích của dlPFC dường như đầy hứa hẹn. Các nghiên cứu sâu hơn cần đánh giá hiệu quả của tDCS đối với điều trị ASD.

Những tác động đầy hứa hẹn của tDCS đối với ASD cho thấy những triệu chứng nào được điều trị tốt nhất bằng kỹ thuật này và cho biết khi nào nên sử dụng kích thích điều trị. Kỹ thuật này cần phải được tinh chế để các chuyên gia chăm sóc sức khỏe có thể xác định chính xác khi nào việc kích thích nên được áp dụng. Hiểu được các thông số như vậy là rất quan trọng từ quan điểm sinh bệnh học vì nó có thể mở ra những con đường mới để điều trị các điều kiện chịu lửa (kháng thuốc) hoặc tái phát