The efficacy of NIBS in aphasia treatment : promising but patient- and stimulation-specific results

Abstract

Aphasia constitutes one of the most serious language disorders. Over the past decades, non-invasive brain stimulation (NIBS) has emerged as a possible treatment tool, on its own or to augment proven methods, such as speech and language therapy (SLT). However, studies relying on NIBS have exhibited rather varying results and small sample sizes, urging for a comprehensive analysis of a greater amount of data to establish a clearer assessment. Thus, this thesis is concerned with determining the efficacy of NIBS for treating post-stroke aphasia (PSA) and primary progressive aphasia (PPA).To address this gap, a qualitatively driven meta-analysis was conducted to evaluate the language-related effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) and transcranial magnetic stimulation (TMS). Therefore, published studies on tDCS and TMS in the treatment of PSA and PPA were collected, and inductive coding was employed to not only capture the effectiveness, but also its relation to patient- and stimulation-related parameters. While the results were not entirely uniform, they did show a promising efficacy of tDCS and TMS as aphasia treatment, particularly in the context of PPA treatment. Furthermore, a crucial benefit was that this approach enabled the establishment of a more holistic evaluation, highlighting the likely dependency of the efficacy on specific patient-related parameters (e.g., volume of specific neuroanatomical structures, sleep efficiency). Overall, it demonstrated that NIBS can be a promising tool in the treatment of aphasia especially to augment SLT.

Zweifellos stellt Aphasie eine der schwerwiegendsten Sprachstörungen dar. Die damit verbundenen gravierenden Auswirkungen auf das tägliche Leben der betroffenen Patienten unterstreichen die Bedeutung der Suche nach effektiven Behandlungsmöglichkeiten. In den letzten Jahrzehnten hat sich die nicht-invasive Hirnstimulation (NIBS) als mögliches Behandlungsinstrument etabliert, welches entweder isoliert oder in Verbindung mit bewährten Methoden wie der Sprachtherapie zum Einsatz kommt. Studien zu NIBS in diesem Kontext zeichnen sich jedoch eher durch variierende Ergebnisse und kleine Stichprobengrößen aus. Folglich zeigt sich die Notwendigkeit einer umfassenden Analyse einer größeren Datenmenge, um eine konkretere Bewertung zu ermöglichen. Daher befasst sich diese Arbeit mit der Bestimmung der Effektivität von nicht-invasiven Hirnstimulationsansätzen (NIBS) zur Behandlung von Aphasie nach Schlaganfall (PSA) und primär progredienter Aphasie (PPA). Um auf diesen Forschungsbedarf einzugehen, wurden die sprachbezogenen Auswirkungen der transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS) und der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) mit Hilfe einer qualitativen Metaanalyse bewertet. Zu diesem Zweck wurden veröffentlichte Studien zur Behandlung von PSA und PPA durch tDCS und TMS gesammelt. Für die Auswertung wurde ein induktives Kodierungsverfahren verwendet, um nicht nur die Effektivität, sondern auch den Zusammenhang der Wirkung mit patienten- und stimulationsbezogenen Parametern (z. B. Aphasie-Typ, stimulierte Region) zu erfassen. Während die Ergebnisse von Variätät geprägt waren, deutet die Studie jedoch auf eine vielversprechende Effektivität von tDCS und TMS als Aphasie-Behandlung hin – speziell in der PPA-Behandlung. Ein weiterer entscheidender Vorteil war, dass dieser Ansatz eine ganzheitlichere Bewertung ermöglichte, die auf eine stärkere Abhängigkeit der Wirksamkeit von bestimmten patientenbezogenen Parametern (z. B. Volumen bestimmter neuroanatomischer Strukturen, Schlafeffizienz) hindeutet. Insgesamt zeigte sich daher, dass NIBS ein vielversprechendes Instrument zur Behandlung von Aphasie sein kann – insbesondere zur Ergänzung von Sprachtherapie. Allerdings sind zukünftige Forschungen zu den zugrundliegenden neurobiologischen Mechanismen förderlich, um einen individuelleren Ansatz zur weiteren Steigerung der Wirksamkeit zu etablieren.