Interhemisférické inhibiční interakce (InHIb)

Celkovým cílem tohoto návrhu je prozkoumat účinnost nových přístupů k zotavení po mrtvici na základě nedávných zpráv o interhemisférických příspěvcích k neuroplastickým změnám a učení motorických dovedností. Po mrtvici je kortikální excitabilita snížena v ipsilezionálním a zvýšená v kontralezionálním primárním motorickém kortexu (M1). Společně tyto změny brání použití hemiparetické paže a brání funkčnímu zotavení. Zvýšené používání hemiparetické paže zvyšuje excitabilitu ipsilezionálního kortexu a zlepšuje funkci. Důležité je, že kvalifikovaná motorická praxe zvyšuje kortikální excitabilitu v ještě větší míře než pouhé zvýšení generalizovaného použití. Dopad zvyšující se kortikální dráždivosti na obnovu funkce po cévní mozkové příhodě je však omezený, možná proto, že míra změn spojených s rostoucím používáním a učením se novým motorickým dovednostem je nízká.

Repetitivní transkraniální magnetická stimulace (rTMS) je neinvazivní metoda mozkové stimulace. U lidí může rTMS aplikovaný na vysokých frekvencích zvýšit kortikální excitabilitu; naopak při nízkých frekvencích může snižovat kortikální excitabilitu. Zatímco rTMS v izolaci může změnit kortikální excitabilitu po mrtvici, její dopad na neuroplastické změny je malý, což pravděpodobně odráží nedostatek konsolidace při absenci párového motorického chování. Modulace aktivity v dané neuronové síti pomocí mozkové stimulace před procvičováním motorických dovedností může v podstatě nastartovat systém a zvýšit neuroplastické efekty spojené s učením se novým motorickým dovednostem. Dosud jen málo studií spojilo rTMS s praxí nového motorického úkolu a posoudilo změny v motorické funkci nebo chování.

Intuitivně se zdá nejjednodušší použít vysokofrekvenční rTMS v ipsilezionálním kortexu ke zvýšení kortikální excitability. Vzhledem k obtížnosti lokalizace cílů stimulace v poškozené hemisféře však může být lepším přístupem nízkofrekvenční rTMS aplikovaná na kortex kontraléze. Ačkoli přímým účinkem nízkofrekvenční rTMS v lidské kůře je potlačení aktivity ve stimulované oblasti, nepřímo také zvyšuje vzdálenou aktivitu. Nízkofrekvenční rTMS oproti M1 zvyšuje kortikální aktivitu v kontralaterálním homologu M1. Nedávno jsme tento nález rozšířili na primární senzorickou kůru (S1); demonstrující, že nízkofrekvenční rTMS přes levou S1 zvýšila excitabilitu v (tj. dezinhibované) pravé S1. Proto potlačení kontralézního kortexu pro zvýšení ipsilezionální kortikální aktivity může usnadnit nervové prostředí, které je příznivé pro neuroplastické změny.

Dohromady tyto údaje naznačují, že inhibiční stimulace mozku přes mozkovou kůru proti léze, spojená s kvalifikovanou motorickou praxí, může nabídnout nový přístup k rehabilitaci po cévní mozkové příhodě. Abychom lépe pochopili, zda má tento přístup smysl, navrhujeme otestovat dva konkrétní cíle v samostatných experimentech.

Specifický cíl: Testovat kumulativní účinky opakovaných sezení, která spojují stimulaci mozku přes M1c versus S1c s kvalifikovanou motorickou praxí u jedinců s mrtvicí.

Budeme hodnotit motorickou a senzorickou funkci hemiparetického ramene, motorický výkon / získávání motorických dovedností (doby odezvy opakovaných sekvencí), kortikální excitabilitu a neuroelektrickou aktivitu u jedinců s chronickou subkortikální mrtvicí. Předběžná mozková stimulace bude porovnána s mírami získanými po 5 dnech tréninku spojeného se stimulací mozku v samostatném retenčním testu no-rTMS, aby se vyhodnotily kumulativní účinky mozkové stimulace.