Vliv pětisezení Dual-tDCS na výkon dolních končetin u subakutní mozkové příhody

Cévní mozková příhoda je hlavní příčinou dlouhodobé invalidity. Obnova motorických funkcí po cévní mozkové příhodě je často neúplná, a to i přes klasické rehabilitační techniky. Na začátku 21. století byla zavedena transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) jako neinvazivní nástroj k reverzibilní modulaci mozkové excitability u lidí, kdy zařízení vysílá konstantní nízký stejnosměrný proud (DC) dodávaný do oblasti zájmu prostřednictvím elektrody. Transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) se používá v neurorehabilitaci ve prospěch pacientů s ischemickou cévní mozkovou příhodou v různých stádiích cévní mozkové příhody, zejména během akutní, subakutní a chronické fáze s pozitivními a bezpečnostními zprávami.

Po cévní mozkové příhodě je excitabilita poškozené hemisféry snížena a vnímána jako nadměrná excitabilita nepoškozené hemisféry. Byla hlášena abnormálně vysoká interhemisférická inhibice (IHI) z intaktní do lézí hemisféry. Nervová plasticita začíná v raných stádiích po mrtvici. Prevence nerovnováhy IHI a zvýšení dráždivosti postižené hemisféry v časné fázi by bylo přínosné pro rehabilitaci po cévní mozkové příhodě.

Na základě účinků specifických pro polaritu zvyšuje anodický tDCS kortikální excitabilitu a katodický tDCS snižuje kortikální excitabilitu. Transkraniální stimulaci stejnosměrným proudem (tDCS) lze aplikovat ve dvou různých montážích: monocefalické a bihemisférické/dual-tDCS (přiložení dvou elektrod na obě mozkové hemisféry současně). K vyvolání zotavení motoru po mrtvici se typicky používají dvě různé monocefalické montáže: i) k obnovení excitability v poškozenou hemisféře: anoda nad poškozenou hemisférou a katoda jako referenční elektroda umístěná nad kontraorbitální oblastí ii) pro downregulaci excitabilita nepoškozené hemisféry a rebalance IHI: katoda přes nepoškozenou hemisféru a anoda jako referenční elektroda. Může být také aplikován Dual-tDCS, což umožňuje současné spojení excitačních a inhibičních účinků na obě kůry. Existuje jen málo důkazů o tom, že by tDCS (monocefalické a bihemisférické/duální tDCS) mohlo zlepšit výkon dolních končetin okamžitě a alespoň po 3 měsících. Stále však není jasný vliv na výkonnost chůze a svalovou sílu.

Nedávno byl u zdravých dobrovolníků popsán dvouhemisférový tDCS, ve kterém excituje jednu hemisféru pomocí anodické stimulace a druhou inhibuje katodickou stimulací, aby se ve srovnání s jednohemisférickým tDCS více zlepšilo motorické učení ruky. Odpovídající změny vyvolané tDCS byly hlášeny v zobrazovací studii zahrnující interhemisférické interakce.

Dual-tDCS se v poslední době používá v rehabilitaci s cílem snížit inhibici vyvíjenou nepoškozenou hemisférou na poškozenou hemisféru a obnovit normální rovnováhu IHI. Bylo hlášeno, že duální tDCS v kombinaci s tréninkem nebo simultánní pracovní/fyzikální terapií zlepšuje učení motorických dovedností a funkce paretické horní končetiny u pacientů s chronickou cévní mozkovou příhodou.

Funkce dolních končetin jsou po mrtvici běžně invalidizující, avšak méně studií se zaměřilo na účinek tDCS na funkce dolních končetin. Jedno sezení anodického tDCS na dolní končetině M1 prokázalo akutní zvýšení efektu motorického cvičení paretického kotníku, vytváření síly extenzorů paretického kolena a posturální stabilitu u pacientů s chronickou cévní mozkovou příhodou. Studie prokázala zlepšení rychlosti chůze bezprostředně po jediném sezení samotného duálního tDCS u pacientů se subakutní mrtvicí.

Na základě předchozí studie se pro modulaci mozkové aktivity obvykle používá 1-2 mA proudová intenzita tDCS. Správná dodávaná proudová hustota je mezi 0,029-0,008 mA/cm 2. Čím vyšší proudová hustota, tím déle trvající, silnější a hlubší stimulace kortikálních neuronů. Proto byla u pacientů po cévní mozkové příhodě aplikována intenzita proudu 2 mA tDCS pro zlepšení výkonnosti dolních končetin. Po homologních oblastech mozku je motorická oblast dolních končetin hluboká a předchozí studie prokázaly, že intenzita proudu 2 mA tDCS by mohla procházet oblastí dolních končetin mozku.

Kromě toho Tahtis et al, 2013 zjistili, že použití 2 mA dual-tDCS by mohlo zlepšit rychlost chůze ihned po jediném sezení u subakutní mozkové příhody a Klomjai et al, 2018 zjistili, že jediné sezení dual-tDCS 2 mA s fyzikální terapií u subakutní cévní mozkové příhody okamžitě zlepšený výkon ze sedu do stoje vyšší než samotná fyzikální terapie. Mechanismus účinku byl vysloven hypotézou, že při kontinuální stimulaci má vliv na změny neuronální plasticity. Proto navrhli, aby další studie zavedla více sezení dual-tDCS v kombinaci s fyzikální terapií, aby se zlepšila výkonnost dolních končetin a určil se dlouhodobý účinek.

Účinek 5 po sobě jdoucích sezení dual-tDCS během fyzikální terapie na výkonnost horní končetiny ukázal signifikantní zlepšení motorických funkcí horní končetiny a udržoval se alespoň 1 týden. V této studii byl prokázán dlouhodobý účinek minimálně jeden týden až tři měsíce. Existují důkazy, že 5 po sobě jdoucích dnů jednohemisférického tDCS se zdálo zlepšit motorické funkce dolních končetin bez závažných nežádoucích účinků u pacientů s cévní mozkovou příhodou. Stále není jasné, jaký vliv má vícenásobná sezení dual-tDCS na výkonnost chůze a svalovou sílu. jako dlouhotrvající následný účinek několika sezení duální tDCS.

Cílem této studie je proto prozkoumat účinnost 5 po sobě jdoucích sezení dual-tDCS v kombinaci s konvenční fyzikální terapií na funkce dolních končetin po cévní mozkové příhodě u subakutní. Klinické výsledky pro hodnocení výkonnosti dolních končetin se budou skládat ze svalové síly hodnocené ručním dynamometrem, testu Time up and go pro funkční výkonnost dolních končetin, testu pětinásobného sedni a stoje pro dynamickou rovnováhu a svalovou sílu a měření distribuce síly Zebris. (FDM) pro analýzu chůze.