Kombineret transkraniel jævnstrømsstimulering og motorisk billedbaseret robotarmtræning til slagrehabilitering

Dette er et randomiseret kontrolleret forsøg med 32 forsøgspersoner, som har haft deres første subkortikale slagtilfælde nogensinde mere end 9 måneder før studieindskrivningen, med svækkelse af øvre ekstremiteter på 11-45 ud af en maksimal score på 66 på Fugl-Meyer vurderingsskalaen.

Emner vil blive tilfældigt allokeret til en af ​​følgende 2 grupper ved at bruge en computergenereret tilfældig sekvens:

1. 10 sessioner over 2 ugers MI-BCI træning med 20 minutters tDCS forud for træning.
2. 10 sessioner over 2 ugers MI-BCI træning med 20 minutters sham-tDCS forudgående træning.

tDCS-BCI-protokol Hver af de 10 sessioner af tDCS-BCI eller sham-BCI vil blive udført som følger: tDCS udføres i 20 minutter umiddelbart før hver session med motorisk træning. Anoden vil blive placeret over M1 motor cortex af den berørte halvkugle, mens katoden vil blive placeret over den upåvirkede M1.

Efter indledende kalibrering vil MI-BCI-træning involvere MI for at nå opgaver ved hjælp af clock-spilgrænsefladen i MIT-Manus robotsystemet til at udføre multi-direktionelle rækkebevægelser. Efter detektering af intentionen om at bevæge sig mod målet på BCI, vil robotarmen fuldføre den rækkende bevægelse mod målet. Hver træningssession vil vare i 40 minutter eksklusive opsætningstid og vil blive udført af en forskningsassistent, der er blindet for tilstanden af ​​tDCS.

Resultatmål Forbedring af motorisk funktionsevne vil være hovedresultatet af denne undersøgelse. Resultatmål vil blive vurderet på følgende tidspunkter: før behandlingsstart, i uge 2 (umiddelbart efter træning) og uge 6 (4 uger efter afslutning af træning). En kliniker, der er blindet for behandlingstilstanden, vil vurdere virkningerne af interventionen. Vores primære resultatmål vil være den øvre ekstremitetsscore af Fugl-Meyer Assessment (FMA). Dette instrument måler motorisk svækkelse af øvre ekstremiteter, herunder balance, koordination og hastighed. Sekundære resultatmål for motorisk funktion vil omfatte (1) Box and Block Test: en tidsbestemt test, hvor forsøgspersoner skal overføre 1-tommers træblokke fra den ene side af kassen til en anden. Den måler manuel fingerfærdighed i overekstremiteter og grovmotorisk koordination. (2) Modificeret Ashworth-skala: er et 6-punktsmål for spasticitet. Vi vil vurdere sværhedsgraden af ​​spasticitet ved skulder, albue, håndled og fingre. (3) Gribstyrke: vil blive målt ved hjælp af et håndholdt dynamometer. Derudover vil vi overvåge for bivirkninger med et spørgeskema, der dokumenterer smerte og ubehag på stimulationsstedet, humørsvingninger (ved hjælp af Beck Depression Inventory), træthed (ved hjælp af Træthedsalvorlighedsskala) og kognitiv ændring (ved brug af frem- og tilbagegående cifferspan). Vurdering af kortikal excitabilitet ? enkelt- og parret puls-TMS Et andet formål med denne undersøgelse er at undersøge mekanismerne for denne kombinerede behandling af kortikal plasticitet som indekseret af kortikale excitabilitetsændringer - vurderet ved enkelt- og parret puls-TMS. Vi vil undersøge den hvilende motoriske tærskel, målt i henhold til teknikken af ​​Rossini et al., 1994, før og efter behandling, i henhold til skemaet over resultatmål ovenfor; paired-puls stimulation, måling af ændringer i intrakortikal facilitering og hæmning.

MR-protokol Patienter vil blive scannet efter -2, 0 og 4 uger for at undersøge kortsigtede og mellemlange ændringer i fMRI- og DTI-parametre efter tDCS/BCI og sham/BCI-behandling. En T1-vægtet højopløsningsscanning og et sæt aksiale væskedæmpede inversionsgendannelsesbilleder vil blive erhvervet. T1-vægtede og væskedæmpede inversionsgendannelsesbilleder vil blive realignet og rumligt normaliseret til billeder af isotrop voxelstørrelse implementeret i Matlab. Dataanalysen vil omfatte billedregistrering, estimering af diffusionstensorparametre, herunder tilsyneladende diffusionskoefficient, fraktioneret anisotropi, aksial og radial diffusiviteter og traktografi ved hjælp af Camino. Omvendt fase kodende EPI-forvrængningskorrektion og regressionsanalyse af DTI, TMS og kliniske fund vil blive udført ved hjælp af Matlab. For fMRI vil billeder blive taget under hviletilstand, aktiv/passiv håndbevægelse og under forestillet armbevægelse. For den forestillede armbevægelse vil forsøgspersoner blive bedt om at se en video på en skærm for at guide deres udførelse af den forestillede bevægelse.