Neinvazivní trénink mozkové stimulace (TrainingNIBS)

Úvod TMS je neinvazivní neuronální stimulace povrchových oblastí mozku, která se od svého zavedení v roce 1985 často používá v neurologii jako diagnostický a výzkumný nástroj. TMS využívá magnetická pole k indukci elektrických proudů, které procházejí neurony depolarizující nervovou tkáň, a generované reprodukované pohyby jsou zaznamenávány jako potenciály elektromyografu. TMS je schopen zkoumat funkčnost kortikálně-spinálního systému, měřit kortikální excitabilitu, mapkortikální rysy a vyhodnocovat modulátory mozku.

Opakovaná transkraniální magnetická stimulace (rTMS) se často používá v experimentální oblasti pro skenování kortikálních funkcí a modulaci vnitřní plasticity kortikální kůry. Zejména vysokofrekvenční rTMS má usnadňující účinky na kortikospinální excitabilitu a nízkofrekvenční rTMS je obvykle inhibiční. rTMS je metoda mimořádného zájmu pro možnou terapeutickou roli u stavů změněné cerebrální dráždivosti, a to jak psychiatrických (schizofrenie, posttraumatická stresová porucha, obsedantně-kompulzivní porucha, velká deprese), tak neurologických (epilepsie, mrtvice, degenerativní onemocnění). Na experimentální úrovni se skutečná stimulace porovnává s neaktivním stimulem zvaným sham, který funguje jako kontrolní podmínka.

Přímá transkraniální elektrická stimulace (tDCS) vyžaduje aplikaci slabého elektrického proudu přímo do hlavy po dobu několika minut. Tyto proudy generují elektrické pole modulující nervovou aktivitu na základě aplikačního režimu. tDCS mění rychlost vybíjení neuronů. Ve skutečnosti může katodická polarizace aplikovaná na motorickou kůru vyvolat výrazné snížení kortikální excitability, zatímco anodická polarizace zvyšuje excitabilitu motorické kůry. Krátkodobé účinky tDCS jsou pravděpodobně způsobeny změnou polarizace neurální membrány. Podobně jako u rTMS trvají tyto změny i po ukončení stimulace po dobu od minut do hodin. tDCS tedy může modifikovat výkon v mnoha kognitivních úlohách.

Neinvazivní cerebrální stimulace prokázala potenciál pro léčbu neurologických poruch, jako je chronická bolest, Parkinsonova choroba, zanedbávání, afázie, paměť, motorická deficience a epilepsie. Obecně se ukázalo, že neinvazivní techniky stimulace mozku vyvolávají změny v plasticitě kortikální kůry, které mohou trvat i po skončení stimulačního období. Vzhledem k tomuto potenciálu roste zájem o aplikaci těchto technik v terapeutické oblasti.

V naší studii navrhujeme vyhodnotit jakékoli variace svalového tonu dolních končetin v důsledku vysokofrekvenční repetitivní transkraniální magnetické stimulace (rTMS) u pacientů s roztroušenou sklerózou s relaps-remitujícím vzorem bez známek oblastí medulární demyelinizace. rTMS umožňuje modulaci intrakortikální dráždivosti a může tedy modifikovat kontrolu dráždivosti páteře.

Senzorické poruchy jsou často pozorovány u neurologických poruch a jsou možnou příčinou invalidity. Nedávné studie založené na neinvazivních stimulačních technikách ukázaly zajímavé výsledky v modulaci hmatových senzorických funkcí u zdravých jedinců. tDCS je schopen vyvolat plastickou změnu v motorických a somatosenzorických oblastech. Několik studií uvádí anodickou stimulaci tDCS, která může snížit chronickou i akutní bolest v různých podmínkách. Kromě toho může anodická stimulace tDCS zlepšit ztrátu hmatové citlivosti v důsledku roztroušené sklerózy.

U většiny pacientů s Parkinsonovou chorobou se po několika letech léčby rozvine řada klinických komplikací, včetně dyskinezí, mimovolních patologických, někdy upřímně řečeno, dystonických pohybů. Patologické jevy dlouhodobé potenciace (LTP) byly pozorovány u stigmat parkinsonských potkanů, u kterých se po léčbě L-dopou rozvinuly dyskineze. Nízkofrekvenční elektrická stimulace jednotlivých buněk vyvolává obrácení zesílených synaptických reakcí, jev známý jako depotenciace.

Několik autorů pozorovalo, že u pacientů s fokální dystonií chybí intrakortikální inhibice kontrol. Pilotní studie zkoumala účinky pomalé rTMS na motorickou kůru, zdůrazňovala normalizaci intrakortikální inhibice a zlepšení klinických příznaků.

Role TMS v léčbě závažné deprese rezistentní na léky byla dostatečně definována. Některé rané studie prokázaly, že vysokofrekvenční fokální stimulace levostranného prefrontálního kortexu (DLPFC) vyvolala zlepšení symptomů, kvantifikovatelné jako snížení skóre na stupnici Hamilton Depression Rating Scale, pravděpodobně prostřednictvím zvýšení obsahu mozkových monoaminů. Studie o průtoku krve mozkem také ukázaly zvýšení aktivity stimulovaného DLPFC.

Nyní se uznává, že rTMS má u nejsilnější lékově rezistentní deprese stejnou účinnost jako elektrokonvulzivní terapie, s prakticky nulovými vedlejšími účinky.

Hypotéza Na základě těchto předpokladů je základní hypotézou tohoto projektu, že terapeutické použití kraniální – elektrické nebo magnetické stimulace – může pomoci při zotavení různých symptomů poranění mozku.

Specifické cíle Tato studie si klade za cíl poskytnout předběžná data o výhodách použití kortikální stimulace k zotavení různých symptomů poranění mozku. To bude umožněno díky specifickým dovednostem multidisciplinárního týmu neurologů a fyziatrů, zdravotníků, jako jsou fyzioterapeuti, ergoterapeuti, psychologové, logopedi a podpoře biomedicínského inženýra. Tyto odborné údaje jsou již k dispozici na UCK Neurosurgery IRCCS Neuromed pod vedením navrhovatele a aktivně spolupracují na optimalizaci terapeutického cvičení pacientů s neurologickým poškozením.

Populace studie Odhad vzorku byl proveden analogicky po analýze literatury. Vzhledem k poměrně vysokému riziku opuštění je naším záměrem získat alespoň 100 subjektů v populaci pacientů s poraněním mozku, kteří jsou zapojeni na neurologickém oddělení IRCCS. Neuromed in Pozzilli se symptomy popsanými níže v kritériích zařazení Kritéria pro zařazení a vyloučení jsou specifikována níže.

Experimentální design Dvojitě zaslepená prospektivní studie, mezi randomizovanými, placebem kontrolovanými paralelními skupinami.

Pacienti podstoupí cerebrální stimulační program uvedený níže a diferencovaný podle typu prezentovaného symptomu. Operátoři budou zaznamenávat všechny konvenční terapie, které pacienti podstoupí. Pacienti budou rozděleni do skupin stimulace a simulace (kontrolní) a budou hodnoceni v nulovém čase před zahájením léčby (T-0W) po 6 týdnech, aby se vyhodnotily účinky na konci léčby (T-6W) a po 12 týdnech (T -12W) pro vyhodnocení zachování dlouhodobých účinků. Randomizace bude vyvážena podle věku, pohlaví a vzdělání.

Fyzioterapeutický nebo logopedický přístup se bude u pacientů lišit s ohledem na různé typy poškození mozku a různé úrovně postižení, podle týmu rehabilitačního oddělení pro každý případ.

Spasticita Pacienti budou hodnoceni klinicky pomocí klinické škály pro kvantifikaci svalového tonu v různých oblastech (Ashworthova škála) a neurofyziologicky vyvoláním H reflexe. Zjištěné elektrofyziologické parametry budou: M odezva, H reflex a jeho M/H poměr. Pacienti se spasticitou dolních končetin budou zařazeni do kontinuální léčby interferonem a budou bez kortizonu po dobu nejméně 30 dnů.

Doba běhu rTMS bude aplikována na motor v klidu (RMT) na primární motorické oblasti pro dolní končetinu, 5 Hz (excitační) s 20 vlaky po 10 sekundách (50 stimulů vlaku, 1000 celkových stimulů) s mezistromovými intervaly 30 sekund (celkem 22 min. Ca) na primární motorické kůře pro dolní končetinu a změříme H reflex před a po stimulaci. Léčba bude trvat 2 týdny s denními sezeními.

Dyskineze Budou zařazeni pacienti s klinicky diagnostikovanou anamnézou přerušované léčby L-Dopa.

Bude jim podáván rTMS po dobu 7 po sobě jdoucích dnů s následujícími stimulačními parametry: frekvence 1 Hz; 90% intenzita aktivního prahu motoru; Délka vlaku 899 sec (900 podnětů). Na konci každého jednotlivého stimulačního sezení budou pacienti podrobeni neurologickému hodnocení symptomů.

Senzorické deficity Budou zařazeni pacienti se sníženou hmatovou citlivostí na horní nebo dolní končetiny. Pacienti s periferní neuropatií, psychiatrickými poruchami, kognitivními deficity, epilepsií budou vyloučeni. Stimulace TDCS bude podávána po dobu 5 po sobě jdoucích dnů při 2 mA po dobu 20 minut. Anoda bude umístěna 2 cm za body C3 / C4 vadné polokoule. Referenční elektroda bude umístěna nad kontralaterální kontrolní oblastí. Falešná stimulace bude mít stejné parametry. Klinické hodnocení bude provedeno před a po léčbě a s odstupem 1, 2 a 4 týdnů.

Bolest Pacienti s neuropatickou bolestí v horních nebo dolních končetinách, VAS skóre alespoň 40, budou zařazeni v případě absence analgetické léčby po dobu alespoň jednoho měsíce. Vyloučeni budou jedinci s periferní neuropatickou bolestí, bolestí hlavy, psychiatrickými poruchami, kognitivními deficity, epilepsií. Stimulace TDCS bude podávána výše uvedeným způsobem. Anoda bude umístěna 2 cm za vadnými body polokoule CP. Referenční elektroda bude umístěna nad kontralaterální kontrolní oblastí. Klinické hodnocení bude provedeno před a po léčbě a s odstupem 1, 2 a 4 týdnů.

Afázie Budou zařazeni pacienti s chřipkou podobnými a neplynulými jazykovými poruchami, kteří budou hodnoceni klinickými stupnicemi a klinickými návštěvami. Stimulace TDCS bude podávána po dobu 5 po sobě jdoucích dnů, následovaných 2 dny pauzy a následných 5 dnů stimulace 1 mA po dobu 20 minut. Anoda bude umístěna na úrovni oblasti Broca nebo Wernicke. Katoda bude umístěna na homologní protičásticové oblasti anody. Logopedická terapie bude spojena se skutečnou stimulací tDCS a simulací. Klinické hodnocení bude provedeno před a po léčbě a s odstupem 1, 2 a 4 týdnů.

Dysfagie Budou zařazeni pacienti s poruchami polykání, hodnoceni klinickými stupnicemi, logopedickou návštěvou, návštěvou otorinolaryngologie. Stimulace TDCS bude podávána po dobu 5 po sobě jdoucích dnů při 2 mA po dobu 20 minut. Anoda bude umístěna na úrovni dominantní motorické kůry pro kontrolu polykacích svalů. Referenční elektroda bude umístěna nad kontralaterální kontrolní oblastí. Logopedická terapie bude spojena se skutečnou stimulací tDCS a simulací. Klinické hodnocení bude provedeno před a po léčbě a ve vzdálenosti 1, 2 a 4 týdnů pomocí logopedického, neurofyziologického a ORL posouzení.

Velká deprese Do studie bude zařazeno 15 pacientů s velkou depresí DSM-IV s prokázanou lékovou rezistencí. Pět z nich bude podrobeno rTMS levého dorzolaterálního prefrontálního kortexu (DLPFC), pět při rTMS pravého DLPFC a pět při simulované stimulaci. Studie bude provedena v režimu single blind. Relace rTMS bude trvat (15) po sobě jdoucích dní. Parametry stimulace budou: frekvence 10 Hz; 100% intenzita RMT; Délka tréninku 10 sekund (100 podnětů); Interval mezi vlaky 1 minuta; n. Celkem terorů 12; Délka sezení cca 13 minut. Hamiltonova škála pro hodnocení deprese bude aplikována první den před stimulací a poslední den po stimulaci.

Očekávané výsledky Cílem této studie je poskytnout předběžná data o výhodách kortikální stimulace pro zotavení různých symptomů poranění mozku.

Očekávaným výsledkem je, že neurostimulační trénink potencuje zotavení různých symptomů uvažovaných v této studii, což vede k poškození mozku.