Trénink NEUROBALANCE pro zlepšení kontroly držení těla u jedinců s traumatickým poraněním mozku

Pozadí: Traumatické poranění mozku (TBI) je jedním z vážných zdravotních stavů s oslabujícími následky, který postihuje více než 2,5 milionu jedinců jen v USA. Dysfunkce rovnováhy je jedním z nejvíce invalidizujících následků TBI, který postihuje zhruba polovinu těch, kteří mají TBI i po deseti letech od nehody, a dále zvyšuje riziko pádů v důsledku špatné posturální kontroly. Současné problémy spočívají v tom, že v současné době neexistují žádné dobře zavedené rehabilitační léčby, u kterých bylo prokázáno, že dlouhodobě udržují obnovu rovnováhy u pacientů, kteří přežili TBI s chronickými potížemi s rovnováhou. Proto potřebujeme nové terapeutické strategie využívající rehabilitační inženýrství, které se může zaměřit na senzomotorickou integraci a zlepšenou proprioceptivní kontrolu ke zlepšení funkce rovnováhy, a tím zmírnit dlouhodobou zátěž pro přeživší TBI a jejich pečovatele.

Hypotéza a zdůvodnění: Předpokládáme, že obnova rovnováhy a posturální kontroly vyžaduje multimodální strategii, a navrhujeme robotický balanční trénink (RBT) s využitím platformy Hunova (Movendo Technology, Itálie), protože má výhodu v podpoře dynamické rovnováhy nejen sagitální rovina, ale také příčná rovina (mediolaterální a předozadní směr) a umožňuje stabilitu jádra a kontrolu trupu pomocí jedinečných balančních cvičení v sedě. Kromě toho předpokládáme, že použitím transkraniální stimulace stejnosměrným proudem s vysokým rozlišením (HD-tDCS) jako adjuvans k RBT, HD-tDCS usnadní neuromuskulární kontrolu rovnováhy prostřednictvím kortikospinálních okruhů shora dolů, zatímco robotická platforma umožní spodní zpětná vazba odezvy na poruchy platformy. Celkově očekáváme, že kombinovaná intervence zlepší reaktivní a anticipační posturální kontrolu, smysl pro polohu a proprioceptivní kontrolu, získá sílu dolních končetin, zvýší rozsah pohybu kotníků a stimuluje pozornost pomocí herních cvičení.

Uspořádání studie: Navrhujeme jednocentrovou, zkoušejícím zaslepenou, randomizovanou, falešně kontrolovanou trojramennou paralelní studii vyšší kvality. Čtyřicet pět dospělých jedinců s chronickou TBI se stížnostmi na dysfunkci rovnováhy (počátek poranění > 6 měsíců před screeningem) bude randomizováno do jedné ze tří skupin: (1) Real HD-tDCS + RBT, (2) Sham HD-tDCS + RBT a (3) kontrolní skupina dostávající standardní rehabilitační léčbu odpovídající dávce. Všichni účastníci podstoupí 12 sezení (3 dny × 4 týdny) intervence. Budou provedeny celkem 3 hodnotící návštěvy (před tréninkem, bezprostředně po 4týdenním tréninku a 2 měsíce po poslední tréninkové návštěvě), aby se zhodnotilo funkční zotavení a neurofyziologické změny v důsledku intervence.

Specifický cíl-1: Zjistit, zda existuje celkový léčebný efekt cílené neuromodulace v kombinaci s robotickým cvičením rovnováhy na výsledky rovnováhy bezprostředně po 4týdenním tréninku u lidí s TBI. Primárním měřítkem výsledku bude změna skóre Berg Balance Scale z výchozí hodnoty na 4 týdny po tréninku. Sekundárním výsledným měřítkem obnovy rovnováhy budou změny ve skóre Mini BESTest, Functional Gait Assessment a Trunk Impairment Scale od výchozího stavu do 4 týdnů po tréninku. Předpokládáme, že Real HD-tDCS + RBT vykáže největší zlepšení ve výsledcích rovnováhy.

Sekundární cíl-2: Charakterizovat neurofyziologické mechanismy kontroly rovnováhy shora dolů a zdola nahoru díky robotickému tréninku se zesíleným neuromodulací. Budeme měřit neurofyziologické výsledky EEG a EMG aktivity a posturografické výsledky kývání těla při úloze perturbace plošiny na začátku, 4 týdny po tréninku a 2měsíční sledování. Konkrétně budou intervencí vyvolané změny v amplitudě kortikální reaktivity, svalové koaktivaci a centru posunu porovnány napříč skupinami.

Sekundární cíl-3: Studovat souvislost mezi změnami souvisejícími s intervencí v koncových bodech funkce rovnováhy a grafově teoretickými měřeními kortikální funkční konektivity. Použijeme vícerozměrný statistický přístup – částečná korelace nejmenších čtverců – k identifikaci latentní složky, která charakterizuje korelaci mezi 4týdenní intervencí souvisejícími změnami v měření výsledku rovnováhy a rysy kortikokortikální funkční konektivity EEG měřené během úlohy poruchy platformy.