Interhemisfæriske hæmmende interaktioner (InHIb)

Det overordnede mål med dette forslag er at undersøge effektiviteten af ​​nye tilgange til genopretning af slagtilfælde baseret på nylige rapporter om interhemisfæriske bidrag til neuroplastisk forandring og indlæring af motoriske færdigheder. Efter slagtilfælde er kortikal excitabilitet nedsat i den ipsilesionale og øget i de kontralæsionelle primære motoriske cortex (M1). Tilsammen hæmmer disse ændringer brug af hemiparetiske arme og hæmmer funktionel restitution. Øget brug af hemiparetiske arme øger excitabiliteten af ​​den ipsilesionale cortex og forbedrer funktionen. Det er vigtigt, at dygtig motorisk praksis øger kortikal excitabilitet i endnu højere grad end blot øget generaliseret brug. Imidlertid er virkningen af ​​øget kortikal excitabilitet på genopretning af funktion efter slagtilfælde begrænset, måske fordi ændringshastigheden forbundet med både øget brug og indlæring af nye motoriske færdigheder er lav.

Gentagen transkraniel magnetisk stimulation (rTMS) er en ikke-invasiv metode til hjernestimulering. Hos mennesker kan rTMS anvendt ved høje frekvenser øge kortikal excitabilitet; omvendt kan det ved lave frekvenser nedsætte kortikal excitabilitet. Mens rTMS isoleret set kan ændre kortikal excitabilitet efter slagtilfælde, er dens indvirkning på neuroplastisk forandring lille, hvilket sandsynligvis afspejler en mangel på konsolidering i fravær af parret motorisk adfærd. Modulering af aktiviteten i et givet neuralt netværk med hjernestimulering forud for træning af motoriske færdigheder kan i det væsentlige prime systemet og forstærke de neuroplastiske effekter forbundet med at lære nye motoriske færdigheder. Alligevel har få undersøgelser til dato parret rTMS med udøvelse af en ny motorisk opgave og vurderet ændringer i motorisk funktion eller adfærd.

Intuitivt forekommer det enklest at anvende højfrekvent rTMS i den ipsilesionale cortex for at forbedre kortikal excitabilitet. Men på grund af vanskeligheden ved at lokalisere stimulationsmål i den beskadigede halvkugle, kan lavfrekvent rTMS påført over den kontralæsionale cortex være den bedre tilgang. Selvom den direkte effekt af lavfrekvent rTMS i den menneskelige cortex er at undertrykke aktiviteten i den stimulerede region, øger den også indirekte fjernaktivitet. Lavfrekvent rTMS over M1 øger kortikal aktivitet i den kontralaterale M1-homolog. Vi har for nylig udvidet dette fund til den primære sensoriske cortex (S1); demonstrerer, at lavfrekvent rTMS over venstre S1 øgede excitabilitet i (dvs. uhæmmet) højre S1. Derfor kan undertrykkelse af den kontralesionale cortex for at øge ipsilesional cortical aktivitet lette et neuralt miljø, der er befordrende for neuroplastisk forandring.

Tilsammen tyder disse data på, at hæmmende hjernestimulering over den kontralæsionelle cortex, parret med dygtig motorisk praksis, kan tilbyde en ny tilgang til slagtilfælde-rehabilitering. For bedre at forstå, om denne tilgang har fordel, foreslår vi at teste to specifikke mål i separate eksperimenter.

Specifikt mål: At teste de kumulative effekter af gentagne sessioner, der parrer hjernestimulering over M1c versus S1c med dygtig motorisk praksis hos personer med slagtilfælde.

Vi vil vurdere hemiparetisk arms motoriske og sensoriske funktion, motorisk ydeevne/tilegnelse af motoriske færdigheder (gentagne sekvensresponstider), kortikal excitabilitet og neuroelektrisk aktivitet hos personer med kronisk sub-kortikalt slagtilfælde. Præ-hjernestimuleringsmålinger vil blive sammenlignet med dem opnået efter 5 dages træning parret med hjernestimulering ved en separat no-rTMS-retentionstest for at vurdere de kumulative effekter af hjernestimulering.