Effekter af transkraniel jævnstrømsstimulering med proprioceptiv træning hos blinde mennesker

Etiske aspekter Undersøgelsen vil blive udført i overensstemmelse med principperne i Helsinki-erklæringen samt retningslinjerne for forskning, der involverer menneskelige emner, fastsat af det brasilianske sundhedsministeriums National Board of Health. Berettigede personer vil modtage afklaringer vedrørende målene og procedurerne, og de, der accepterer at deltage, vil underskrive et informeret samtykke.

Prøve og rekruttering Undersøgelsen vil blive gennemført i tre faser. For det første: at bestemme forskelle i postural kontrol og gang mellem personer med medfødt og erhvervet blindhed med og uden styrepind, når de bærer sko og mens de er barfodet. For det andet: vil involvere karakterisering af forskelle i virkningerne af anodal tDCS på postural kontrol og gang, når stimulering administreres til forskellige områder af hjernen: primær motorisk cortex; somatosensorisk cortex; og visuel cortex. For det tredje: vil involvere en behandlingsprotokol, hvor deltagerne vil blive tilfældigt fordelt i fire grupper: Gruppe 1 - aktiv tDCS + dynamiske proprioceptive øvelser; Gruppe 2 - sham tDCS + dynamiske proprioceptive øvelser; Gruppe 3 - aktiv tDCS + statiske proprioceptive øvelser; og gruppe 4 - sham tDCS + statiske proprioceptive øvelser. Randomisering vil blive udført ved brug af forseglede uigennemsigtige kuverter indeholdende et kort, der angiver, hvilken gruppe den frivillige vil blive tildelt.

Personer med diagnosen fuldstændig medfødt eller erhvervet blindhed vil blive rekrutteret fra lokalsamfundet og foreninger, der tilbyder assistance til personer med synsnedsættelse. Karakteriseringen af ​​blindhed vil være baseret på klassificeringen af ​​graden af ​​synsnedsættelse foreslået af International Statistical Classification of Disease og 10. udgave af International Classification of Disease, hvor synsstyrke <20/400 eller <20/200 i bedre øje er klassificeret som blindhed.

Med hensyn til inklusionskriterierne: abnormiteter i synsnerven, nethindelidelser, glaukom, Stargardt sygdom, makuladegeneration, retinitis pigmentosa, medfødt toxoplasmose, medfødt grå stær, medfødt Lebers amaurose, løsnet nethinde og astrocytom. Udelukkelseskriterierne: medicinsk diagnose af skader, der påvirker balancen i de foregående tre år; brug af medicin, der påvirker centralnervesystemet, koordination eller balance; aktuelle symptomer på svimmelhed eller svimmelhed; medicinsk neurologisk diagnose eller symptomer, der tyder på vestibulær lidelse; og tidligere operation eller klinisk tilstand af underekstremiteterne eller rygsøjlen, der kan påvirke balance og gang. Emnerne vil blive defineret som selvstændige, hvis de er i stand til at bevæge sig uden hjælp fra andre i alle miljøer med eller uden brug af en styrepind.

Evalueringsprocedurer Kvantitativ vurdering af gangarten Rum-tids-gangparametrene vil blive opnået med en trådløs inertidetektion (G-Sensor®, BTS Bioengineering SpA, Italien), tidligere valideret i gangvurderingen (Bugané et al., 2012; Pau et al. al., 2015).

Hver sensor har 62 mm × 36 mm x 16 mm dimensioner, vejer 60 g, og består af et tre-akset accelerometer (maksimal skala ± 6 g), et 3-akset gyroskop (fuldskala ± 300°/s) og et magnetometer med 3 akser ( fuld skala ± 6 Gauss). Data vil blive indsamlet ved en samplingsfrekvens på 50 Hz og vil blive transmitteret via Bluetooth til en computer og behandlet ved hjælp af den korrekte software på enheden (BTS G-STUDIO, version: 2.6.12.0), som automatisk leverer parametrene (Galli et al 2015) ).

Til dataindsamling vil deltagerne gå langs en 15 m gang med en selvvalgt hastighed og på en naturlig måde. Inertisensoren indstilles til det nederste lændeniveau (mellem L4-L5) med et semi-elastisk bælte. Enheden vil erhverve accelerationsværdier (langs tre ortogonale akser: anteroposterior, mediolateral og superior-inferior), som vil blive transmitteret via Bluetooth til en pc og behandlet med en software (BTS Bioengineering G-Studio®) for at udtrække følgende gangparametre: Trin længde; Ganghastighed; kadence; Position og varighed af svingfasen; Varigheden af ​​den dobbelte støtte; Bækken vipning.

Overfladeelektromyografi (sEMG) sEMG-analysen af ​​rectus femoris, tibialis anterior og soleus muskler vil blive udført ved hjælp af den otte-kanals FREEEMG® elektromyograf (BTS Engineering; Italien), med en bioelektrisk signalforstærker, trådløs datatransmission og bipolar elektroder med en samlet forstærkning på 2000 inden for en frekvens på 20 til 450 Hz. Impedans og det almindelige afvisningstilstandsforhold for udstyret er henholdsvis >1015 Ω og 60/10 Hz 92 decibel. Elektrodeplacering følger retningslinjerne for sEMG for Non-Invasive Assessment of Muscles. Alle elektromyografiske (EMG) data vil blive fanget og digitaliseret i 1000 billeder/sekund ved hjælp af BTS MYOLAB® softwaren (BTS Engineering; Italien) og vil blive indsamlet samtidigt med gangkinematik udført af (G-Walk), og begge vil blive administreret af henholdsvis BTS®-systemet og EMG Analyzer®-softwaren.

Timed Up and Go (TUG) test Denne test vil analysere den funktionelle mobilitet og dynamiske balance, hvor den tid (i sekunder), der kræves til at rejse sig fra en standardiseret stol uden armlæn, gå tre meter, vende rundt, vende tilbage til stolen og sidde ned igen optages. Deltagerne vil blive instrueret i at udføre testen i et sikkert, selvvalgt tempo. TUG'en udføres med sko og barfodet med og uden guidestok.

Stabilometri Kraftpladernes optagelsesfrekvens vil være 50 Hz, opfanget af fire piezoelektriske sensorer, der måler 400/600 mm, placeret ved yderpunkterne af hver kraftplade. Deltagerne vil blive instrueret i at forblive stillestående med armene langs kroppen og hovedet holdt i lodret stilling. Målinger (45 sekunder) af hastighed og forskydning af trykcentret i anteroposterior og mediolateral retning vil blive udført barfodet og iført sko.

Interventionsprocedure tDCS vil blive administreret under de terapeutiske interventionssessioner ved hjælp af tDCS-enheden (Trans Cranial Technologies, USA), med to svampe (ikke-metalliske) overfladeelektroder, der måler 5 x 7 cm2 fugtet med en saltvandsopløsning mellem 15 og 140 millimol. Deltagerne vil blive tilfældigt fordelt på to typer behandling: aktiv og falsk tDCS. Anodal tDCS vil blive administreret over den primære motoriske cortex, somatosensoriske cortex og den visuelle cortex. Til stimulering af den primære motoriske og somatosensoriske cortex vil anoden blive placeret over det område, der svarer til underekstremiteterne (henholdsvis Cz og Pz), og stimuleringen af ​​den visuelle cortex vil anoden blive placeret over Oz. Under alle tre stimuleringer vil katoden være placeret i den mediale supraorbitale region. En strøm på 2 milliampere (mA) vil blive brugt i tyve minutter under hver proprioceptiv træningssession. For sham tDCS vil elektroderne blive placeret som beskrevet, men stimulatoren vil kun være tændt i de første 30 sekunder, hvilket giver deltageren den indledende fornemmelse af tDCS, men ingen aktiv stimulation vil blive administreret gennem resten af ​​sessionen.

Proprioceptive øvelser Den terapeutiske intervention vil blive opdelt i statiske og dynamiske proprioceptive øvelser, som vil blive fordelt til grupperne på en tilfældig måde. De statiske øvelser vil blive udført som følger: 1) stående på tæer med fødderne fra hinanden; 2) stående på tæer med fødderne sammen; 3) kun at stå på højre ben uden støtte; 4) stående på kun venstre ben uden støtte; og 5) stående med hælen på højre (eller venstre) fod rørende tæerne på venstre (eller højre) fod med fødderne i tandemposition. Øvelserne vil blive udført på en ustabil overflade (wobble board) på anteroposterior (tre sæt) og laterolateral (tre sæt) akser. Hver øvelse udføres i seks sæt af 30 sekunder hver, med et minuts pause mellem sættene. De dynamiske proprioceptive øvelser vil blive udført som følger: 1) gå langsomt og derefter hurtigere på en trampolin; 2) gå baglæns med den ene fod bag den anden; 3) at gå frem på en bjælke; 4) at gå op og ned ad en trappe; og 5) at sidde på en schweizisk bold (65 cm) og udføre laterale og anteroposteriore bevægelser, cirkulerende bevægelser og hoppe. Aktiviteter 1 til 4 udføres i tre sæt på et minut, og aktivitet fem udføres i sæt med 30 sekunder af hver bevægelse. Under alle øvelser vil en fysioterapeut forblive ved siden af ​​deltageren for at undgå for stor ubalance og risiko for fald.

Estimering af prøvestørrelse Prøvestørrelsen vil blive estimeret fra fase II, hvor 40 deltagere vil blive tilfældigt fordelt i fire grupper (10 hver gruppe). Derefter vil beregningen være at overveje den minimale forskel mellem middelværdien af ​​en analyse af variansresultater opnået fra både ganghastighed og forskydningen af ​​trykcentret (COP) som det primære resultat. Således vil stikprøvestørrelsen blive estimeret med en ensrettet alfa på 0,05 og en 85% statistisk styrke. Stikprøven bestemt ved beregningen vil blive øget med 20 % for at kompensere for eventuelt frafald.

Statistisk analyse Dataene vil blive analyseret ved hjælp af Kolmogorov-Smirnov-testen. Parametriske variable vil blive udtrykt som middelværdi og standardafvigelse. Ikke-parametriske variable vil blive udtrykt som median og inter-kvartil interval. Effektstørrelsen vil blive beregnet ud fra forskellen mellem midlerne fra præ- og post-interventionsevalueringerne og vil blive udtrykt med respektive 95 % konfidensintervaller.

Variansanalyse og Kruskal-Wallis-testen (ikke-parametriske variabler) vil blive brugt til analyse af de opnåede effekter i de tre faser af undersøgelsen. Bonferroni-korrektionen for flere sammenligninger vil blive brugt som en post hoc-test. Analyserne af de tre faser vil blive udført under hensyntagen til spatiotemporale gangvariabler, Gait Variable Scores, TUG, variabler relateret til forskydningen af ​​trykcentret (forskydningsområde, forskydningshastighed, anteroposteriort svaj og mediolateralt svaj) som de afhængige variable. De faste uafhængige variabler i fase I vil være gruppe (medfødt og erhvervet blindhed) og hjælperessource (med og uden styrepind). I fase II vil de faste uafhængige variable være gruppe (tDCS over den somatosensoriske cortex, tDCS over den primære motoriske cortex og tDCS over den visuelle cortex) og evalueringstid (præ-tDCS og post-tDCS). I fase III vil de faste uafhængige variabler være gruppe (aktiv og sham tDCS), evalueringstid (præ-intervention, post-intervention og opfølgning) og gruppe*evalueringstidsinteraktion. For alle effekter vil en p-værdi < 0,05 blive betragtet som indikativ for statistisk signifikans.