Elektrisk hjernestimulering for at forbedre restitution efter slagtilfælde

MÅL

Der er ingen universelt accepteret strategi til at fremme genopretning af motorisk funktion efter slagtilfælde, hovedårsagen til langvarig handicap blandt voksne. Neurorehabilitering bidrager til restitution de første dage til uger efter slagtilfælde og aftager senere. Derfor er det ønskeligt at udvikle strategier til at øge rehabiliterende effekter på motorisk restitution især i den tidlige fase efter slagtilfælde hos denne patientgruppe. Vi har for nylig påvist, at kortikal stimulation i form af TMS forstærker de gavnlige virkninger af motorisk træning og kortikal plasticitet hos raske frivillige, og at tDCS (en anden ikke-invasiv mere behagelig stimulerende teknik end TMS forbigående forbedrer funktionelle motoriske færdigheder i den paretiske hånd hos patienter med kronisk slagtilfælde). i mangel af træning. I betragtning af de få tilgængelige strategier til at forbedre neurorehabilitering efter slagtilfælde, er det nu afgørende at afgøre, om tDCS kan forstærke de gavnlige virkninger af sædvanligvis anvendt rehabiliterende behandling. tDCS er blevet brugt i flere hundrede forsøgspersoner verden over og hos cirka 9 patienter med slagtilfælde, 15 patienter med Parkinsons sygdom og 15 raske frivillige i vores laboratorium i fravær af uønskede bivirkninger.

Ud over ovenstående mål vil vi også anvende funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) og transkraniel magnetisk stimulation (TMS) teknikker til at bestemme omfanget af ændringer i neurale responser og funktionelle skift i kortikale repræsentationer/reorganisering som et resultat af den foreslåede intervention strategier. fMRI som et mål er vigtigt for at forstå ændringer i hjerneaktivering før, under og efter motorisk genopretning og virkningerne af tDCS og de rehabiliterende behandlingsstrategier, der undersøges. Integrering af TMS sammen med fMRI undersøgelser vil give afgørende information om den funktionelle rolle af hjerneregioner aktiveret i neuroimaging undersøgelser i forbindelse med funktionel genopretning.

STUDIEBEFOLKNING

Vi planlægger at studere 120 patienter med et enkelt kortikalt eller subkortikalt subakut slagtilfælde. Tredive raske frivillige og en undergruppe på 30 patienter fra den 120 patientpopulation vil også blive rekrutteret i fMRI- og TMS-delen af ​​undersøgelsen. Årsagen til at inkludere 30 patienter i undersøgelsens fMRI- og TMS-komponenter er, at det forventes, at ikke alle de 120 patienter, der blev rekrutteret i den indledende undersøgelse (dvs. tDCS og terapeutisk interventionsfase) muligvis vil være i stand til at udføre de opgaver, der kræves mhp. fMRI-delen af ​​undersøgelsen og opfylder også udelukkelseskriterierne for fMRI-scanninger. Derudover vurderer vi, baseret på tidligere undersøgelser og foreløbig fMRI-effektanalyse, at 30 patienter sandsynligvis vil være tilstrækkelige til at give et repræsentativt udsnit af patientgruppen til test af hypoteserne angivet i protokollen. Tredive raske frivillige er nødvendige for undersøgelsens fMRI- og TMS-komponenter for at opnå normative data for TMS- og fMRI-komponenterne i undersøgelsen. De vil have det multiple antal af TMS- og fMRI-sessioner som patienter for at opnå beskrivende information om variabiliteten af ​​disse mål i begge grupper.

DESIGN

Formålet med denne protokol er at teste hypotesen om, at tDCS anvendt i kombination med sædvanlig rehabiliteringstræning som anvendt i samfundet (RT) vil forbedre motorisk restitution 3 måneder efter indlæggelse i forhold til placebo og RT, og at funktionel restitution er forbundet med ændringer i kortikal excitabilitet i den ipsilesionale primære motoriske cortex (M1) og dorsale præmotoriske cortex. tDCS-delen af ​​undersøgelsen vil blive udført på NRH (hvor evalueres sideløbende med NINDS-gennemgangsprocessen). Patienter vil blive inkluderet i protokollen, så snart de er indlagt på NRH til RT (normalt 3-10 dage efter den ictale hændelse). Patienter, som er kvalificerede til protokollen, vil blive randomiseret i en af ​​de to undersøgelsesarme: RT + tDCS eller RT + placebo-stimulering. I begge undersøgelsesarme vil patienterne deltage i daglige sædvanlige RT-procedurer. Vi vil registrere den specifikke rehabiliterende terapi modtaget af patienten. I tDCS-undersøgelsesarmen vil patienterne modtage tDCS af den motoriske cortex forbundet med RT hver anden dag for tidspunktet for indlæggelsesopholdet (14 dage). Placebo vil blive implementeret på samme måde og med det samme stimulerende udstyr på plads som tDCS. Patient og terapeut (som vil give behandling og bestemme det primære resultatmål) vil ikke være opmærksomme på armdeltagelse (dobbeltblindt studiedesign).

Normale frivillige vil kun blive rekrutteret til fMRI- og TMS-delen af ​​undersøgelsen, som vil blive udført på NIH. De vil blive screenet baseret på kriterierne i protokollen og modtage en neurologisk undersøgelse for at bestemme deres kvalifikation til de foreslåede undersøgelser.

RESULTATMÅL

Det primære resultatmål vil være Jebsen-Tailor-Test (JTT), en test, der måler håndens funktionelle evner i daglige aktiviteter. Sekundære resultatmål vil omfatte Wolf Motor Function Test (WMFT), Fugl-Meyer-skalaen (FMS), MRC-skalaen, Abilhand-skalaen (AHS), Barthel Index, Ashworth-Spasticity-skalaen (ASS) og gitterorienteringsopgave (GOT) og NIH-slagskalaen. For fMRI- og TMS-undersøgelserne vil ændringer i BOLD-respons (afhængig af blodiltningsniveau) og forsinket reaktionstid være resultatmålene.