Vliv tACS na obnovu motorické kontroly horní končetiny a mozkové konektivity u pacientů s chronickou mrtvicí (tACS)

Tento projekt se snaží zhodnotit vliv transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS) na obnovu motorického řízení horní končetiny a související neuronální synchronii během 14 sezení (5 týdnů) rehabilitačního programu pro dospělé pacienty s diagnózou CMP v chronickém stadiu. Konkrétně se jedná o stimulaci v rozsahu gama, protože dosud dostupné důkazy nám umožňují navrhnout, že tACS v rozsahu gama (kolem 70 Hz) usnadňuje provádění motoru. Pro tento účel experimentální přístup zahrnuje aktivní (70 Hz v gama rytmu a 7 Hz, Theta rytmus) a falešný tACS spolu s analytickým a integrovaným motorickým tréninkem s dvojitě zaslepeným a randomizovaným designem.

Naší hypotézou je, že gama frekvence tACS obnovuje neuronální synchronii v rozsahu Beta, což zlepšuje regeneraci motoru horní končetiny spojenou s tréninkovým programem.

Obecným cílem je zhodnotit účinky kombinovaného programu tACS a tréninku horních končetin na motorickou výkonnost a mozkovou konektivitu u pacientů v chronickém stadiu cévní mozkové příhody.

Specifické cíle k dosažení tohoto cíle jsou (1) Implementovat systém pro současné měření motorické aktivity a EEG v rámci tACS s ohledem na možné posturální změny u pacientů s cévní mozkovou příhodou. (2) Vyhodnoťte motorickou kontrolu horní končetiny a neuronální synchronizaci spojenou s motorickým výkonem během provádění kombinovaného stimulačního a tréninkového programu. Školení bude zahrnovat analytické a funkční úkoly pro optimalizaci výkonu ve funkci a aktivitě na úrovni ICF. tACS bude aplikován pouze během analytické úlohy. (3) Analyzujte změny v motorické výkonnosti a neuronální synchronizaci u experimentálních skupin.

Okamžitý a dlouhodobý (3 měsíce po ukončení tréninku) behaviorální a neurofyziologický efekt tohoto nového paradigmatu neurostimulace (tACS plus trénink) pro motorickou rehabilitaci cévní mozkové příhody pomocí specifických parametrů řízení motoriky (kinetické a kinematické řízení), klinických škál a elektroencefalografie bude založeno.

Pomocí analýzy rozptylu, shlukování a lineárních regresí bude stanoven účinek tACS na neuronální synchronii a paralelní motorickou aktivitu, stejně jako jejich základní vztah.

Použijeme platformu REDCap k registraci všech klinických údajů poskytnutých lékařským záznamem a klinickými hodnoceními.

Nábor bude proveden v klinickém centru Metropolitní univerzity pedagogických věd a v centrech primární péče, která jsou v blízkosti univerzity. Velikost vzorku je 45 pacientů, kteří přežili chronickou mrtvici. Při výpočtu velikosti vzorku byla použita data dostupná ve studii pro rozdíl ve Fugl-Meyerově skóre mezi bihemisférickou a falešnou transkraniální stimulací stejnosměrným proudem po intervenci (ve studii Alisara et al, 2020), s ohledem na velikost účinku 1,4 , p-hodnota 0,05 a mocnina (1-beta) 0,9, což vedlo k velikosti vzorku 12 subjektů na skupinu. Nyní, také s ohledem na 20% procento opotřebení a ekvivalenci ve velikosti 3 studijních skupin, je konečná velikost vzorku 15 osob na skupinu (celkem 45 osob).

Abychom odpověděli na hypotézu studie, budou jako primární výsledky zkoumány dvě proměnné:

1. Behaviorální úroveň, bude to skóre na Fugl-Meyerově stupnici (část horních končetin). Tato škála byla široce používána v oblasti neurorehabilitace k hodnocení motorických poruch (funkční úroveň ICF).
2. Na neurofyziologické úrovni bude primárním výsledkem změna spektrálního výkonu v pásmu Beta (13-30Hz) spojená s motorickým výkonem v kinetických a kinematických úlohách. Zpracování signálu se bude řídit klastrovým přístupem pomocí sady nástrojů Fieldtrip v softwaru Matlab (R2016B).

Obě proměnné budou podrobeny dvoufaktorové analýze rozptylu (faktor experimentální skupiny (3 úrovně, tACS-70Hz, 7Hz a simulovaný) a časový faktor (4 úrovně vztažené k časům měření)). V závislosti na výsledku použije post-hoc test (bonferroni) ke studiu rozdílů mezi úrovněmi a interakcemi. Souvislost mezi proměnnými bude kontrolována pomocí regresních modelů. Hladina významnosti bude mít p-hodnotu 0,05. Statistická analýza bude implementována v jazyce R a softwaru Rstudio. Jako doplněk k primárním výsledkům a za účelem rozšíření popisu studovaného fenoménu budou analyzována skóre již popsaných klinických škál a dále kinetické (absolutní síla, rychlost změny síly) a kinematické proměnné (chyba směru, maximální rychlost) analytických a kombinovaných úloh. Kromě toho bude synchronie v dlouhém měřítku popsána pomocí proměnných konektivity mezi již identifikovanými elektrodami (hodnota fázového uzamčení a vážený index fázového zpoždění).