La st imo lazio ne transcranica a corrente diretta ( transcranial Direct-Current Stim ulation) è una tecnica di stimo lazio ne cerebrale no n invasiva, nata in Italia e oggi usata in tutto il mo ndo. I primi studi d i Priori (Priori, Berardelli, Rona, Accornero, Manfredi, 1998) e di Nit sche e Paulus (Nitsche & Paulus, 2000) e successiva mente altri studi hanno dimo strato, che una debo le corrente diretta, applicata allo s calpo per via trans-cranica (intensità: 0,5 mA) tramit e una coppia di elettrodi di circa 0,5 cm di diametro), uno eccitatorio, l’anodo, e uno inibitorio, il catodo di 35 cm² di superficie (Cogiamanian et al., 2007). L’effetto di questa st imo lazio ne è quello di modulare l’att ivit à cerebrale, modificando i potenzia li di me mbrana dei neuroni e quin di l’att ività neuronale de l cervello, aumentando o diminuendo la funzio nalit à dell’area st imo lata (Cogiamanian et al., 2007; Giordano et al., 2017; Nit sche et al., 2 000;
Priori et al., 1998).
57 Il protocollo più ut ilizzato nei trattamenti sull‘uo mo è stato i ntrodotto dagli stessi Nitsche e Paulus (2000) e consiste nell’applicazio ne di una corrente con intensità di 1/2 mA erogata da una sorgente di corrente cont inua, non percepibile dalla persona, per mezz o dei due elettrodi a spugna di 35 cm², descritt i prece dentemente, imbevut i di una so luzio ne salina per aumentare la conduttività, posiz io nat i sullo scalpo (Nitsche et al., 2000). A loro si devono anche le informazio ni sulle aree d i posizio namento degli e lettrodi per una stimo lazio ne più efficiente. Ad oggi, la disposizio ne deg li elettrodi più adoperata è quello frontale e parietale controlaterale. In agg iunta, oltre alle due st imo lazio ni anodica e catodica, esiste una t ipo logia di trattamento chiamato tDC S-sham (Truong et al., 2014; Wagner et al., 2007). Per sham-tDCS viene utilizzato lo stesso protocollo elicit ato sopra. Tuttavia, la scarica elettrica verrà applicata per un totale di 30 seco ndi. Uno dei vantaggi della tDCS-sham rispetto ad altre tecniche di st imo lazio ne cerebrale no n invasiva è che le sensazio ni derivant i dalla so mministrazio ne della tDCS att iva si verificano so lo nelle fasi inizia li di applicazio ne. Questo metodo quindi, rende difficile per il paziente dist inguere tra la so mministrazio ne sham rispetto a quella attiva. La stimo lazio ne tDCS co ndotta tradizio nalmente è co nsiderata sicura e gli effett i co llaterali risco ntrati all’iniz io e durante la st imo lazio ne nella zona di applicazio ne degli elettrodi sono: sensazio ne di bruciore e/o formico lio (75%), prurito
58 (30%). Altri effett i co llaterali t ransitori post -st imo lazio ne sono: lieve affat icabilità (35%), nausea e emicrania transitoria (12%) e arrossamento cutaneo nelle sedi st imo late. Tutti quest i esit i no n differ iscono peraltro significat ivamente rispetto alle st imo lazio ni sham (Giordano et al. , 2017;
Truong et al., 2014; Wagner et al., 2007) .
Le modificazio ni cliniche do vute alla st imo lazio ne, ossia gli effett i a live llo cognit ivo e co mportamentale, persistono per un tempo che permane o ltre l’inter ruzio ne e la durata della st imo lazio ne stessa. Alla base di quest i cambiament i c’è la formazio ne di nuove sinapsi che sfrutta i meccanismi di depressio ne a lungo termine (LTD) e potenzia mento a lungo termine (LTP) (Iyer et al., 2005; López-Alo nso, Cheeran, Río-Rodríguez & Fernández-del-Olmo, 2014; Priori, 2003). La st imo lazio ne ripetuta più vo lte può rendere queste modificazio ni più stabili e durature nel tempo, ciò dipende però in aggiunta dalla densit à di corren te, dalla polarità dell’elettrodo stimo lante, dalle caratterist iche tessutali st imo late e dalla durata della st imo lazio ne (Lefa ucheur et al., 2017; Penner, Kappos, Rausch, Opwis, & Radü, 2006). Nonostante sia una tecnica recente, alcuni studi presentati ne l paragrafo seguente, la indicherebbero co me un probabile strumento per indagini neuro fisio logiche e attività terapeutiche in ambito neuro logico e neuropsico logico. In part ico lare, nel trattamento di disturbi neuropsichiatrici quali depressio ne e ansia e nella riabilitazio ne post ictus, nel do lore cronico e nel trattamento delle
59 malatt ie neurodegenerat ive co me la deme nza di Alzheimer, il morbo di Parkinson e la SM (Lefaucheur et al., 2017; Nitsche et al., 2003). La tDCS potrebbe quindi apportare migliora ment i su più processi pato logici influenzando il decorso degenerat ivo e la risposta infiammat oria. Ino ltre, potrebbe anche incidere, non so lo sulla demie linizzazio ne ma anche su aspett i funz io nali, i camp i di corrente diretta infatt i, migliorerebbero la rigenerazio ne asso nale e i meccanismi di neuro plast icità cerebrale (Lefaucheur et al., 2017; Pellet ier et al., 2015). In aggiunta, la facile trasportabilità permette l’associazio ne della tDCS ad altre tecniche riabilitat ive co me i training co mputerizzati. Quest a associazio ne della tDCS con altri intervent i riabilitat ivi massimizzerebbe gli effetti terapeutici, portando migliorament i e maggiori benefic i nel lungo periodo rispetto alla st imo laz io ne presa da sola con una successiva ripresa funzio nale della funzio ne trattata (Lefaucheur et al., 2017;
López-Alo nso et al., 2014; Pellet ier et al., 2015).
2.2.1 Studi sulla tDCS: implicazioni per la riabilitazione
I primi studi con la tDCS so no stati effettuati sulla corteccia motoria primaria (M1), riscontrando effetti nei tempi di reazio ne e nell’apprendimento implicito del sistema motorio (Antal et al., 2 004;
Priori, 2003). Nel corso degli anni, questa tecnica è stata applicata anche su altre aree co me la visiva e la so matosensoriale. Questo ha portato alla
60 dimo strazio ne che la tDCS può essere ut ilizzata per indagare diverse aree corticali con task divers i, anche dal punto di vista cognit ivo (Lang, Nitsche, Paulus, Rothwell & Lemo n, 2004; Lefaucheur et al., 2017).
Numerosi studi hanno indagato l’efficacia e l’ut ilizzo della tDCS in ambito clinico in mo lt eplici co ndizio ni patologiche. I primi studi riguardavano il do lore cronico dovuto a lesio ne mido llare (Fagerlund, Hansen & Aslaksen, 2015; Fregni et al., 2006). Quest i studi dimo strano che la st imo lazio ne della cortec cia motoria (M1) dell’e misfero dominante provoca una diminuzio ne dell’int ensità dolorosa d el 15-58%. In seguito a ripetute sessio ni di trattamento (5 -10) sono stati riscontrat i effett i analgesic i fino a due mesi successivi (Fagerlund et al., 2015; Fregni e t al., 2006; Fregni, Freedman & Pascual-Leone, 2007). Uno studio più recente, condotto sul do lore cronico provocato da lesio ni mido llari, ha riportato mig liorament i nella percezio ne del do lore in pazient i trattati con tDCS rispetto a quelli trattati con st imolazio ne sha m (Yoon et al., 2014).
Il miglioramento potrebbe essere dovuto al potenziame nto dell’eccitabilit à corticospinale e alla modulazio ne delle co mponent i emot ive e cognit ive del do lore. Questo porta ino ltre, a normalizzare anche un’eccessiva attenzio ne al do lore e alle informazio ni a esso relat ive (Lefaucheur et al., 2017; Yoon et al., 2014).
Alcuni studi present i in letteratura mostrano gli effetti della st imo laz io ne con tDCS in alcune aree cerebrali. La st imo lazio ne della corteccia
61 frontoparietale, per esemp io, produce dei migliorament i n ella programmazio ne dei gest i nei disturbi pra ssic i (Fertonani, Rosini, Cotelli, Rossini & Miniussi, 2010). Mentre la st imo lazio ne della corteccia dorso laterale (DLPFC) in pazient i con Parkinso n, porta a un miglioramento delle funzio ni esecut ive (pianifica zio ne, capacità decisio nali, mult it asking) e p rogressi in co mpit i di memoria di lavoro.
(Dockery, Hueckel-Weng, Birbaumer & Plewnia, 2009; Filmer, Matting ley e Dux, 2013). Ino ltre, la tDCS viene ut ilizzata co me trattamento per ridurre i sinto mi depressivi (Boggio et al., 2008; Fregni, Boggio, Nitsche, Rigo natti e Pascual‐Leone, 2006). Gli studi princ ipali, in cui viene ut ilizzata la st imo lazio ne per il trattamento di un disturbo depressivo sono quelli di Bruno ni e co lleghi (2016; 2013). In uno di quest i studi, sono stati reclutat i 120 pazient i con diag nosi di disturbo depressivo maggiore, misurato con il Montgomery–Åsberg Depression Rating Scale (MADRS). Successivament e sono stat i divisi in quattro gruppi: il primo gruppo prevedeva un trattamento tDCS attivo associato a una terapia farmaco logica (sertra lina); il secondo un trattamento tDCS att ivo, associato a una terapia farmacologica placebo ; il terzo un trattamento tDCS sham associato anch’esso alla terapia farmaco l ogica ; l’ult imo gruppo invece prevedeva un trattamento tDCS sham e u n farmaco placebo. Nello studio sopracitato erano previste sessio ni giornaliere nelle prime due settimane e due sessio ni invece, a cadenza
62 bisettimanale. Per quanto riguarda i risultat i, la tDCS attiva è risultata nettamente super iore rispetto alla sham. Non sono state trovat e differenze significat ive tra i due gruppi con un so lo trattamento, mentre il gruppo che prevedeva un trattamento tDCS attivo associato al trattamento farmaco logico (sertralina) ha prodotto significat ivamente risultat i migliori rispetto ai restant i (Bruno ni et al., 2013; Bruno ni et al., 2016). Questo suggerisce una maggiore efficacia dovuta all’associazio ne tra tDCS e farmacoterapia se i trattament i sono iniz iat i contemporaneamente. I risultat i possono essere spiegat i sulla base delle nostre conoscenze su lla depressio ne, infatti essa causa anche ipoattivazio ni nella corteccia dorsolaterale prefrontale bilaterale. Di conseguenza una st imo lazio ne migliorerebbe i livelli d i att ività della corteccia prefrontale arr estando alcune caratterist iche patologiche tipiche della depressio ne, ossia portando a dei migliora ment i nelle abilit à cognit ive (Brunoni et al., 2014; Brunoni et al., 2016; Lefaucheur et al., 2017).
Uno studio condotto nel 2011, che mirava a riprist inare i defic it d i memoria episodica caratterist ici dell’Alz heimer, ha reclutato 15 pazient i e li ha sottoposti a st imo lazio ne elettrica. Le sessio ni in questo caso, che duravano 30 minut i al giorno, per cinque giorni co nsecut ivi, hanno presentato un incremento della memoria di riconoscimento che permane
63 almeno quattro settimane dopo la fine del trattamento (Boggio et al., 2011).
Il numero di studi che mettono in associazio ne la tDCS e la SM so no meno rispetto agli altri e la maggior parte di quest i si concentr a sulla riabilitazio ne dei mo lt eplici risvo lt i clinic i della ma lattia. La sinto mato logia presa in esame riguarda in maniera partico lare:
affat icabilità, do lore, depressio ne, disturbi cognit ivi e esecut iv i (Lefaucheur et al., 2017).
Per quanto riguarda l’ affat icabilità, lo studio più rappresentat ivo è quello di Charvet, Dobbs, Shaw et al., (2018) che punta a valutare la tDCS co me valida alt ernat iva non farmaco logica, per il trattamento dei live lli di affat icabilità. Sono state reclutate 62 persone (età 18 -70) con diagnosi di SM recidivante-remittente o progressiva. I partecipant i, divisi in 2 gruppi, hanno preso parte a sessio ni di 20 minut i ai videog ames con annessa st imo lazio ne tDCS attiva. Il numero di sessio ni previsto era diverso per i 2 gruppi. Alcuni soggetti infatti, erano impegnat i per 10 sessio ni su due settimane, mentre gli altri erano sottoposti a 20 sessio n i in un mese. La st imo laz io ne era attiva soltanto in uno dei due gruppi, questo all’insaputa sia dei soggetti reclutat i sia dell’operatore, p er evitare influenzament i nelle prestazio ni. I livelli di fat ica valutati pre e post trattamento hanno mostrato dei migliorament i in primis ne i sogg etti appartenent i a l gruppo attivo (su 10 sessio ni co mpletate) rispetto ai
64 soggetti del gruppo di controllo. Il dato interessante ha riguardato so ltanto i soggetti che avevano completato le 20 sessio ni, portando dei migliorament i nel livello di affat icabil ità con dei risult at i significat iv i (Charvet et al., 2018). Alcuni studi recenti che si occupano dell’ut ili zzo della tDCS nella riabilitazio ne cognit iva della SM, sono quelli d i Mattio li e co lleghi (2016; 2010). Il primo studio valutava l’effetto della tD CS su pazient i co n SM che presentavano un deficit nella velocit à di elaborazio ne delle informazio ni (Mattioli et al., 2010). I soggett i reclutati sono stat i divisi in due gruppi: tDCS+Training cognit ivo (TC) e tDCS sham+TC. La durata del trattamento è stat a di due settimane con sessio ni quotidiane. I risult at i ottenut i dalle va lutazio ni neuropsico logiche prima e dopo il trattamento hanno mostrato migliorament i maggiori, sia nei punteggi che ne lla velocit à di elaborazio ne, nei soggetti che usufruiva no della st imo lazio ne attiva, rispetto ai soggetti del gruppo sham più training cognit ivo (Mattio li et al., 2010). Uno studio successivo invece, co mprendeva la so mministrazio ne della tDCS anodica, nella corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra (DLPFC) associata a un training cognit ivo, in 20 pazient i SM con defic it attent ivi e nella velocit à di elaborazio ne.
L’obiettivo era vedere quanto la tDCS potesse pro lunga re la durata e gli effett i del training cognit ivo (Mattio li et al., 2016). I 20 soggett i rando mizzat i in 2 gruppi (tDCS attiva+ TC e sham Tdcs+TC) sono stat i
65 sottoposti a 10 sessio ni giornaliere. Le valutazio ni neuropsico logiche sono state effettuate all’iniz io, nel post trattamento e a distanza di sei mesi dopo (Mattio li et al., 2016). I risultat i hanno d imo strato che la st imo lazio ne tDCS sulla DLPFC durante il training cognit ivo ha portato a migliorament i dell’attenzio ne e delle funzio ni esecut ive nei paz ient i trattati anche a distanza di 6 mesi (Mattio li et al., 2016). Infine, un altro studio che trattava la riabilitazio ne dei deficit cognit ivi della SM prevedeva il confro nto tra 2 gruppi: il primo gruppo (n = 25) doveva effettuare 10 sessio ni di tDCS di 20 minut i, associate a un training cognit ivo (TC); il secondo gruppo di controllo (n = 20) invece, pre vedeva so ltanto dieci sessio ni da 20 minut i di training cognit ivo (Charvet et al., 2017). La part ico larità d i questo studio è che sia la st imo lazio ne che il training co gnit ivo venivano svo lt i presso il do micilio del soggetto. I risultat i cognit ivi testati dal Brie f Internatio nal Cognit ive Assessment (BICAMS) hanno mostrato dei migliorament i significat ivi nel pr imo gruppo tDCS piu’ TC rispetto ai soggetti c he eseguivano lo stesso training senza la st imo lazio ne (Charvet et al., 2017). I soggetti de l gruppo t rattato con la tDCS mostravano ino ltre, migliorament i dell’attenzio ne (Attenzio ne Se lettiva, At tenzio ne Divi sa e Attenzio ne Sostenuta) e nei tempi di risp osta nei diversi trial rispetto al secondo gruppo (Charvet et al., 2017). Ino ltre, i migliorament i cre scevano con l’aumento del numero di sessio ni, dimostrando benefici cumulat ivi
66 accennat i in precedenza. Infin e, i pazient i del primo gruppo mostravano migliori abilit à d i proble m so lving e ridotti live lli di ansia e depressio ne, probabilmente dovut i all’effetto dell’associazio ne con il TC (Charvet et al., 2017).