DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-026-02577-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41917434
تاريخ النشر: 2026-03-31
المؤلف: J A Park وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة فعالية تدخل منزلي يتم تقديمه رقميًا يجمع بين التحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة (tDCS) والتأمل القائم على اليقظة (MBM) لتخفيف آلام التهاب المفاصل العظمي في الركبة (OA)، وهو مصدر شائع للألم المزمن والعجز بين كبار السن. تم إجراء البحث كدراسة عشوائية مزدوجة التعمية، محكومة بالشام، شاملة 208 مشاركين تم توزيعهم على واحدة من أربع مجموعات: tDCS النشط + MBM، tDCS النشط + MBM الشام، tDCS الشام + MBM النشط، أو الشام المزدوج. خضع كل مشارك لعشر جلسات مدتها 20 دقيقة على مدى أسبوعين، مع تقييم شدة الألم في الركبة عند البداية، بعد العلاج، وشهريًا لمدة ثلاثة أشهر.
أشارت النتائج إلى أنه بينما شهدت مجموعتا tDCS النشط تحسنًا في شدة الألم، لم يكن الفرق بين تدخل tDCS + MBM المشترك وtDCS وحده ذا دلالة إحصائية. علاوة على ذلك، لم يتم الحفاظ على الفوائد الملاحظة في المتابعة بعد ثلاثة أشهر. تمثل هذه النتائج أول دليل على أن تدخل tDCS + MBM المراقب عن بُعد والمقدم رقميًا يمكن أن يقلل بشكل فعال من آلام OA في الركبة على المدى القصير، مما يمهد الطريق لدراسات مستقبلية تركز على أساليب العلاج الشخصية والممتدة. تم تسجيل التجربة تحت ClinicalTrials.gov (NCT04375072).
مقدمة
يعد التهاب المفاصل العظمي في الركبة (OA) حالة شائعة بين كبار السن، مما يؤدي إلى ألم مزمن وعجز كبير يؤثر سلبًا على الحركة وجودة الحياة. غالبًا ما تحقق العلاجات التقليدية تخفيفًا محدودًا للألم وتعرض مخاطر الآثار الجانبية، مما يبرز الحاجة الملحة لتدخلات غير دوائية فعالة. لقد أظهرت التحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة (tDCS) والتأمل القائم على اليقظة (MBM) وعدًا في تخفيف آلام OA في الركبة من خلال استهداف الجوانب الفسيولوجية والنفسية. يقوم tDCS بتطبيق تيارات كهربائية منخفضة الشدة على مناطق الدماغ المعنية بتنظيم الألم، مما يعزز مسارات تثبيط الألم، بينما يعزز MBM التنظيم العاطفي والانتباهي لتحسين إدراك الألم واستراتيجيات التكيف.
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تدخل جديد، يتم تقديمه رقميًا، منزليًا يجمع بين tDCS وMBM، مع معالجة قيود الأساليب التقليدية المعتمدة على العيادات. تشير الأبحاث السابقة إلى أن الجمع بين هذه الأساليب قد ينتج عنه تأثيرات إضافية، مما يعزز تخفيف الألم من خلال التكيفات العصبية والسلوكية. التجربة الحالية هي أول دراسة عشوائية مزدوجة التعمية كاملة القوة لتقييم هذا النهج المتكامل، مقارنةً بأربع مجموعات: tDCS النشط مع MBM النشط، tDCS النشط مع MBM الشام، MBM النشط مع tDCS الشام، وtDCS الشام مع MBM الشام. يسعى هذا التدخل القابل للتوسع، المدعوم بالتكنولوجيا، إلى توفير بديل قابل للتطبيق للأفراد ذوي القيود الحركية، مما قد يحول إدارة آلام OA المزمنة في الركبة.
الطرق
استخدمت الدراسة تصميمًا مزدوج التعمية، عشوائيًا، محكومًا بالشام، المرحلة الثانية، معتمدًا من مجلس المراجعة المؤسسية في جامعة أريزونا ومسجلًا على ClinicalTrials.gov (معرف: NCT04375072). تم توزيع 208 مشاركين تتراوح أعمارهم بين 50-85 عامًا يعانون من التهاب المفاصل العظمي (OA) على أربع مجموعات: التحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة النشط (tDCS) مع التأمل القائم على اليقظة النشط (MBM)، tDCS النشط مع MBM الشام، MBM النشط مع tDCS الشام، وtDCS الشام مع MBM الشام. تم تحقيق العشوائية باستخدام قائمة مسبقة التوليد في R، مما يضمن التوازن عبر العمر والعرق والجنس، مع إخفاء التخصيص في ظروف غير شفافة.
خضع المشاركون لجلسة MBM مدتها 20 دقيقة على مدى أسبوعين، بإشراف قرص مدمج للتأمل مسجل مسبقًا يتضمن ممارسات اليقظة. كانت حالة MBM الشام تعكس التدخل النشط ولكنها استبعدت محتوى اليقظة. تضمنت كلا الحالتين تمارين تنفس عميق للتحكم في آثار الاسترخاء. تم الحفاظ على الالتزام بالبروتوكول من خلال تدريب وإشراف المشاركين والموظفين. تم جمع الخصائص الديموغرافية والسريرية عند البداية، مع تقييم شدة الألم باستخدام مقياس تقييم رقمي (NRS) في ست نقاط زمنية، مما يظهر موثوقية لقياس الألم لدى كبار السن.
النتائج
في هذه الدراسة، تم فحص 221 فردًا للمشاركة، وتم تضمين 208 في التحليل وفقًا لمبدأ النية للعلاج (ITT). أظهر المشاركون، الذين أكملوا متابعة لمدة 3 أشهر من أغسطس 2020 إلى يناير 2025، التزامًا بنسبة 100% ببروتوكولات التدخل، مع عدم الإبلاغ عن أي أحداث سلبية. كان متوسط عمر المشاركين 67.64 عامًا، مع وجود أغلبية من الإناث (68.1%) والقوقازيين (82.6%). من الجدير بالذكر أن مجموعة التحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة النشط (tDCS) المدمجة مع التأمل القائم على اليقظة النشط (MBM) أفادت بفترة أقصر من التهاب المفاصل العظمي في الركبة (OA) مقارنةً بالمجموعات الأخرى.
أشارت النتائج إلى انخفاضات كبيرة في ألم الركبة كما تم قياسه بواسطة مقياس التقييم الرقمي (NRS) بحلول اليوم العاشر عبر جميع المجموعات، مع أكبر انخفاض ملحوظ في مجموعة tDCS النشط + MBM النشط (43.5% انخفاض). على الرغم من أن مستويات الألم تحسنت بشكل كبير من البداية إلى اليوم العاشر، لم يتم العثور على اختلافات طويلة الأمد بين المجموعات في المتابعة بعد 3 أشهر. كشفت التحليلات عن تأثير رئيسي كبير للوقت على درجات NRS، مما يدل على انخفاض عام في ألم الركبة؛ ومع ذلك، لم تظهر أي من التدخلات النشطة اختلافات ذات دلالة إحصائية عن مجموعة الشام بعد 3 أشهر. بالإضافة إلى ذلك، وُجدت علاقة إيجابية بين مؤشر كتلة الجسم (BMI) ودرجات NRS، مما يشير إلى أن زيادة BMI تترافق مع زيادة في ألم الركبة.
المناقشة
تمثل هذه الدراسة تقدمًا كبيرًا في تقييم تدخل منزلي يتم تقديمه رقميًا يجمع بين التحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة (tDCS) والتأمل القائم على اليقظة (MBM) لآلام التهاب المفاصل العظمي المزمن في الركبة (OA) لدى كبار السن. أدى التدخل المشترك الذي استمر لمدة أسبوعين إلى تقليل ملحوظ على المدى القصير في ألم الركبة فور انتهاء العلاج؛ ومع ذلك، تلاشت هذه التأثيرات مع مرور الوقت، مع عدم وجود اختلافات كبيرة بين المجموعات النشطة والشام في المتابعة بعد ثلاثة أشهر. من الجدير بالذكر أنه بينما أنتج tDCS وحده تخفيضات كبيرة في الألم على المدى القصير، لم يُسفر إضافة MBM عن فائدة إضافية ذات دلالة إحصائية، مما يشير إلى أن التدخل المشترك لم يظهر تأثيرًا إضافيًا أو تآزريًا.
كشفت التحليلات أن مؤشر كتلة الجسم (BMI) كان المتنبئ الوحيد المهم لدرجات ألم الركبة، مع ارتباط BMI الأعلى بزيادة شدة الألم. عانى المشاركون ذوو BMI الأعلى في مجموعة tDCS + MBM المدمجة من تخفيضات أكبر في الألم، مما يدل على أن الأفراد الذين يعانون من السمنة قد يستجيبون بشكل أكثر إيجابية لتدخلات تعديل الأعصاب. على الرغم من النتائج الواعدة على المدى القصير، تبرز الدراسة الحاجة إلى استراتيجيات صيانة مستمرة للحفاظ على فوائد العلاج، حيث تلاشت آثار كل من tDCS وMBM دون ممارسة مستمرة. تشمل القيود التحيزات المحتملة المتعلقة بتوقعات العلاج وتنوع إدارة tDCS المنزلية، بالإضافة إلى الطبيعة القصيرة لتدخل MBM. بشكل عام، تؤكد هذه التجربة على جدوى وسلامة tDCS المنزلي لإدارة الألم لدى كبار السن، بينما تدعو أيضًا إلى مزيد من البحث لتحسين تدخلات الألم متعددة الوسائط المصممة لتناسب الخصائص الفردية مثل BMI.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-026-02577-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41917434
Publication Date: 2026-03-31
Author(s): J A Park et al.
Primary Topic: Transcranial Magnetic Stimulation Studies
Overview
This study investigates the efficacy of a digitally delivered, home-based intervention combining transcranial direct current stimulation (tDCS) and mindfulness-based meditation (MBM) for alleviating knee osteoarthritis (OA) pain, a prevalent source of chronic pain and disability among older adults. Conducted as a fully powered randomized, double-blind, sham-controlled trial, the research involved 208 participants who were assigned to one of four groups: active tDCS + MBM, active tDCS + sham MBM, sham tDCS + active MBM, or double sham. Each participant underwent ten 20-minute sessions over two weeks, with knee pain intensity assessed at baseline, post-treatment, and monthly for three months.
Results indicated that while both active tDCS groups experienced improvements in pain intensity, the difference between the combined tDCS + MBM intervention and tDCS alone was not statistically significant. Furthermore, the benefits observed were not maintained at the three-month follow-up. These findings represent the first evidence that a remotely supervised, digitally delivered tDCS + MBM intervention can effectively reduce knee OA pain in the short term, paving the way for future studies focused on personalized and extended treatment approaches. The trial is registered under ClinicalTrials.gov (NCT04375072).
Introduction
Knee osteoarthritis (OA) is a prevalent condition among older adults, leading to chronic pain and significant disability that adversely affects mobility and quality of life. Conventional treatments often yield limited pain relief and pose risks of adverse effects, highlighting the urgent need for effective nonpharmacological interventions. Transcranial direct current stimulation (tDCS) and mindfulness-based meditation (MBM) have shown promise in alleviating knee OA pain by targeting both physiological and psychological aspects. tDCS applies low-intensity electrical currents to brain regions involved in pain regulation, enhancing pain inhibition pathways, while MBM fosters emotional and attentional regulation to improve pain perception and coping strategies.
This study aims to evaluate a novel, digitally delivered, home-based intervention combining tDCS and MBM, addressing the limitations of traditional clinic-based approaches. Previous research indicates that combining these modalities may produce additive effects, enhancing pain relief through neuroplastic and behavioral adaptations. The current trial is the first fully powered, randomized, double-blind study to assess this integrated approach, comparing four groups: active tDCS with active MBM, active tDCS with sham MBM, sham tDCS with active MBM, and sham tDCS with sham MBM. This scalable, technology-enabled intervention seeks to provide a viable alternative for individuals with mobility limitations, potentially transforming chronic knee OA pain management.
Methods
The study employed a double-blind, randomized, sham-controlled, Phase II parallel-group design, approved by the Institutional Review Board at the University of Arizona and registered on ClinicalTrials.gov (Identifier: NCT04375072). A total of 208 participants aged 50-85 with symptomatic knee osteoarthritis (OA) were randomized into four groups: active transcranial direct current stimulation (tDCS) with active mindfulness-based meditation (MBM), active tDCS with sham MBM, active MBM with sham tDCS, and sham tDCS with sham MBM. Randomization was achieved using a pre-generated list in R, ensuring balance across age, race, and sex, with allocation concealed in opaque envelopes.
Participants underwent a 20-minute MBM session over two weeks, guided by a pre-recorded meditation CD that included mindfulness practices. The sham MBM condition mirrored the active intervention but excluded mindfulness content. Both conditions incorporated deep breathing exercises to control for relaxation effects. Adherence to the protocol was maintained through training and supervision of participants and staff. Demographic and clinical characteristics were collected at baseline, with pain intensity assessed using a Numeric Rating Scale (NRS) at six time points, demonstrating reliability for measuring pain in older adults.
Results
In this study, 221 individuals were screened for participation, with 208 ultimately included in the analysis under the intention-to-treat (ITT) principle. The participants, who completed a 3-month follow-up from August 2020 to January 2025, demonstrated 100% adherence to the intervention protocols, with no adverse events reported. The mean age of participants was 67.64 years, predominantly female (68.1%) and Caucasian (82.6%). Notably, the active transcranial direct current stimulation (tDCS) combined with active mindfulness-based meditation (MBM) group reported a shorter duration of knee osteoarthritis (OA) compared to other groups.
Results indicated significant reductions in knee pain as measured by the Numeric Rating Scale (NRS) by Day 10 across all groups, with the most substantial decrease observed in the active tDCS + active MBM group (43.5% reduction). Although pain levels improved significantly from baseline to Day 10, no long-term differences were found among the groups at the 3-month follow-up. The analysis revealed a significant main effect of time on NRS scores, indicating an overall reduction in knee pain; however, none of the active interventions showed statistically significant differences from the sham group at 3 months. Additionally, a positive association was found between body mass index (BMI) and NRS scores, suggesting that higher BMI correlates with increased knee pain.
Discussion
This study represents a significant advancement in the evaluation of a digitally delivered, home-based intervention combining transcranial direct current stimulation (tDCS) and mindfulness-based meditation (MBM) for chronic knee osteoarthritis (OA) pain in older adults. The two-week combined intervention resulted in a notable short-term reduction in knee pain immediately post-treatment; however, these effects diminished over time, with no significant differences observed between the active and sham groups at the three-month follow-up. Notably, while tDCS alone produced significant short-term pain reductions, the addition of MBM did not yield a statistically significant incremental benefit, suggesting that the combined intervention did not exhibit an additive or synergistic effect.
The analysis revealed that body mass index (BMI) was the only significant predictor of knee pain scores, with higher BMI associated with increased pain intensity. Participants with higher BMI in the combined tDCS + MBM group experienced greater reductions in pain, indicating that individuals with obesity may respond more favorably to neuromodulation interventions. Despite the promising short-term outcomes, the study highlights the need for ongoing maintenance strategies to sustain treatment benefits, as both tDCS and MBM effects waned without continued practice. Limitations include potential biases related to treatment expectancy and variability in home-based tDCS administration, as well as the brief nature of the MBM intervention. Overall, this trial underscores the feasibility and safety of home-based tDCS for pain management in older adults, while also calling for further research to optimize multimodal pain interventions tailored to individual characteristics such as BMI.