Dětská hemiplegie: Synergická léčba pomocí rTMS a CIT

A. Specifické cíle Navrhovaný výzkum prozkoumá novou metodu podpory reorganizace mozku a obnovení funkce u dětí s hemiplegií. Důkazy ukazují, že ačkoli má mozek po nervovém poškození pozoruhodnou reorganizaci, některé změny jsou maladaptivní a zanechávají jednotlivce další ztrátu funkce. U dospělých mohou motorické neurony v ipsilezionální (mrtvici) hemisféře, které přežily mrtvici, podléhat ztrátě excitability. Interhemisférická (transkalosální) inhibice je uvalena na tyto neurony z kontralezionální (bez mrtvice) hemisféry. U dospělého i dítěte důkazy naznačují, že zvýšené ipsilaterální projekce z kontralezionální hemisféry do paretické ruky, pravděpodobně v důsledku kompenzačního chování, ve skutečnosti zhoršují postižení. Předpokládáme, že účinnost tréninku aktivity paretické končetiny může být zvýšena v kombinaci s elektrofyziologickou intervencí, která potlačuje aktivitu v kontralézních motorických neuronech. Opakovaná transkraniální magnetická stimulace (rTMS) je účinný a neinvazivní způsob, jak ovlivnit excitabilitu mozku. rTMS při nízkých frekvencích potlačuje nervovou funkci. Stimulací kontralezionálního motorického kortexu při nízké frekvenci, čímž se potlačí jeho interhemisférická inhibice ipsilezionálního motorického kortexu, je indukován čistý excitační efekt (disinhibice) na ipsilezionální motorickou kůru. Ukázalo se, že předřazení nízkofrekvenční rTMS s aktivací rTMS (viz níže) zvyšuje velikost následného efektu. Nedávno jsme prokázali bezpečnost jednotlivých ošetření 6Hz aktivovanou nízkofrekvenční rTMS u dospělých s cévní mozkovou příhodou a v současné době jsme zapojeni do studie pro dospělé financované NIH R01, která zkoumá účinnost, mechanismus a bezpečnost sériových ošetření rTMS v kombinaci s motorem. učení školení. Neschopnost řešit velkou mezeru v reorganizaci dětského mozku pouze udržuje používání konzervativních, ale pravděpodobně suboptimálních léčebných strategií. Naším dlouhodobým cílem je obnovit excitabilitu přeživších, ale spících motorických neuronů v poškozené hemisféře dětí s hemiplegií, a tím podpořit vyšší motorickou regeneraci. K dosažení tohoto cíle je naším cílem zkombinovat účinky 6Hz aktivované nízkofrekvenční rTMS se současnou formou tréninku motorického učení, terapií indukovanou omezením (CIT), abychom dosáhli synergie, která může přinést bezprecedentní reorganizaci mozku a obnovu funkce.

Specifický cíl č. 1: Prověřit bezpečnost pěti ošetření 6Hz aktivovanou nízkofrekvenční rTMS střídající se s pěti ošetřeními CIT u dětí s hemiplegií.

Nežádoucí účinky budou měřeny pozorováním záchvatů, kontinuálním lékařským screeningem, hodnocením kognitivních funkcí a motorických funkcí v neparetické ruce. Pracovní hypotéza zní:

1. Pět 6Hz aktivovaných nízkofrekvenčních rTMS ošetření v kombinaci s CIT nevyvolá žádnou záchvatovou aktivitu ani žádný jiný závažný nežádoucí účinek.

Konkrétní cíl č. 2. Určete synergický efekt rTMS v kombinaci s CIT na funkční výsledky u dětí s hemiplegií.

Patnáct dětí s hemiplegií v každém ze dvou dětských lékařských center (celkem N=30) bude náhodně rozděleno ve stejném počtu do jedné ze dvou skupin: rTMSreal/CIT, rTMSsham/CIT. Pracovní hypotézy jsou:

1. Obě skupiny budou vykazovat významné zlepšení funkčních výsledků v paretické ruce v posttestu ve srovnání s jejich pretestem.
2. Skupina rTMSreal/CIT bude vykazovat významně větší zlepšení funkce v paretické ruce ve srovnání se skupinou rTMSsham/CIT.

Specifický cíl č. 3: Prozkoumat reorganizaci mozku spojenou s nízkofrekvenčním rTMS aktivovaným 6Hz v kombinaci s CIT.

Léčbou indukovaná reorganizace mozku v ipsilezionální hemisféře bude zkoumána s evokovanou kortikální excitabilitou, pomocí TMS pro testování párových pulzů a testování kortikální tiché periody, stejně jako s dobrovolným kortikálním náborem pomocí funkční magnetické rezonance (fMRI). Pracovní hypotézy jsou:

1. Obě skupiny budou vykazovat významně vyšší odezvy při testování TMS a testování fMRI v posttestu ve srovnání s jejich předtestem.
2. Skupina rTMSreal/CIT bude vykazovat výrazně větší změny ve srovnání se skupinou rTMSsham/CIT.

Tento výzkum je inovativní v tom, že kombinuje jedinečnou formu neinvazivní stimulace mozku (primed low-frequency rTMS) s behaviorálním tréninkem (CIT) k podpoře synergismu, který by mohl dosáhnout vyššího zotavení u dětské hemiplegie než prostřednictvím kterékoli z těchto léčeb samotných. Očekávanými výsledky jsou zlepšení funkce rukou bez nežádoucích účinků vedoucích ke zlepšení kvality života a snížení zátěže péče po celou dobu života dětí s hemiplegií.