Neurofeedback træning af Alpha-band Coherence efter slagtilfælde

Baggrund: Teknologien for hjerne-computer-grænseflader (BCI) muliggør overvågning af hjerneaktivitet og generering af et realtidsoutput om specifikke ændringer i aktivitetsmønstre. Den registrerede person modtager en feedback om den neurale aktivitet, der er forbundet med hans/hendes indsats, og kan således lære at modulere hjerneaktiviteten frivilligt. Der er akkumulerende beviser for, at træning af motoriske cortex-aktiveringer med hjerne-computer interface-systemer kan forbedre restitution hos patienter med slagtilfælde. Her foreslår vi en ny tilgang, som træner hviletilstandskorrelater af motorisk ydeevne i stedet for aktiveringer relateret til bevægelser. Tidligere undersøgelser har vist, at jo flere alfa-oscillationer i hviletilstand i den motoriske cortex er sammenhængende med resten af ​​hjernen, jo bedre klarer patienter med slagtilfælde i motoriske opgaver. Desuden har observationsstudier antydet, at træning af alfa-bånds sammenhæng i den motoriske cortex med neurofeedback har gavnlige effekter på motorisk ydeevne.

Formål: Denne randomiserede kontrollerede undersøgelse har til formål at teste nytten af ​​at træne funktionel forbindelse mellem den motoriske cortex og resten af ​​hjernen med en hjerne-computer grænseflade hos patienter med kronisk slagtilfælde. Vi antog, at denne netværksvariant af neurofeedback-træning vil føre til region- og frekvensspecifikke stigninger i funktionel forbindelse og til en forbedret funktion af den berørte overekstremitet.

Metoder: 10 patienter med kronisk slagtilfælde og signifikant unilateral underskud af motorisk funktion i øvre ekstremiteter vil udføre to perioder med neurofeedback-træning i et randomiseret cross-over-design. I en periode vil de træne alfa-bånds sammenhæng mellem intakte områder omkring den berørte motoriske cortex og resten af ​​hjernen. I en kontrolperiode vil de træne alfa-bånd-kohærens mellem en kontrolregion, der ikke er direkte relateret til motorisk funktion (den mediale præfrontale cortex i den sunde halvkugle) og resten af ​​hjernen. I hver periode vil der blive gennemført to træningspas om ugen i 4 uger. Perioderne er adskilt med mindst 4 uger. Oscillationer i hjernen vil blive rekonstrueret ud fra 128 EEG-kanaler ved hjælp af et adaptivt rumligt filter, og sammenhængen mellem målområdet og resten af ​​hjernen vil blive beregnet i realtid. Kohærensstørrelsen vil blive vist i form af en markør på en computerskærm.

Betydning: Denne undersøgelse kan give årsagsbeviser for en rolle af funktionel forbindelse i motorisk læring og kan føre til nye strategier for rehabilitering.