Effekt af hjernestimulation på stepping-præstation hos slagtilfældeoverlevere og raske voksne (Gait)

Denne undersøgelse vil finde sted på Texas Woman's University (TWU)-Houston campus og omfatter to faser: Fase I involverer et enkelt-interventionsstudie og Fase II involverer et fire ugers interventionsstudie. Efter tilmelding til studiet kan deltagerne vælge kun at deltage i fase I-studiet eller vælge at deltage i både fase I- og fase II-studier.

Fase I-undersøgelse - deltagerne vil blive bedt om at gennemføre to besøg med 1-14 dages mellemrum. Det vil tage omkring i alt 6,5 timer af deres tid at gennemføre alle tests (3,5 timer for det første besøg og 3 timer for det andet besøg, to besøg). Deltagerne skal bære kortærmet t-shirt, shorts og et par sneakers til test. Under det første besøg vil efterforskerne måle, hvor godt nervesystemet fungerer, og hvor godt den enkelte går (se detaljer som følger). Hvis deltagerne har haft et slagtilfælde før, vil efterforskerne ved det første besøg lave nogle tests for at sikre, at deltagerne har god følelse, balance og motoriske reaktioner i deres ben. Hvis alle test er gode, vil deltagerne udfylde en formular, hvor de spørger om deres sygehistorie. Hvis deltagerne ikke har haft et slagtilfælde, vil efterforskerne stille et par spørgsmål for at sikre, at deltagerne ikke har nogen medicinske problemer.

Dernæst vil efterforskerne bede deltagerne om at lære en benbevægelsesopgave ved hvert besøg. Opgaven er at styre og flytte en computermarkør fra et startsted til et af tre mål, der vises på computerskærmen. Deltagerne bliver nødt til at lave fremad, højre eller venstre fodbevægelser for at guide markøren til et af målene. Selve opgaven ligner den daglige computeropgave, der udføres af en håndmus. Ved hvert besøg vil det tage cirka i alt 45 minutter at fuldføre et sæt benrækkende opgave. Der vil blive givet adskillige et minuts hvilepauser efter behov under testen. Deltagerne vil derefter blive bedt om at vende tilbage til det andet besøg inden for 1-14 dage senere for at gentage den samme opgave. Gennem øvelsen vil deltagerne lære at styre markøren ved hjælp af deres fødder. Så efterforskerne kan sammenligne læringskapaciteten over to besøg for bedst at indikere ændringen i læringskapaciteten over tid.

Efterforskerne ønsker også at vide, om deltagerne kan lære denne motoriske færdighed hurtigere med kutan hjernestimulering. Deltagerne vil modtage svag elektrisk hjernestimulering i 20 minutter under indlæring af benfærdigheder. Hjernestimulationsapparatet, som efterforskerne brugte, ligner det kommercielle produkt, der ses i TV/magasinet, kaldet "transkutan elektrisk nervestimulation", hvor elektrisk strøm leveres af elektroder til smertelindring og muskelstimulering. I denne undersøgelse vil to elektroder, en placeret på toppen af ​​hovedbunden og en placeret på panden, levere svag elektrisk strøm i 20 minutter. Fordi efterforskerne indstiller strømintensiteten på et meget lavt niveau, vil det ikke forårsage muskeltrækninger, og deltagerne kan kun føle en lille prikkende fornemmelse i de første 10 sekunder. Det meste af tiden vænner deltagerne sig sandsynligvis til stimulationen og mærker ikke længere stimulationen gennem resten af ​​sessionen.

Fase II-studie - Dette studie er en udvidet version af fase I-studie. Deltagerne vil blive bedt om at gennemføre 12 besøg af træningstræning parret med hjernestimulering over en periode på fire uger. Det vil tage omkring i alt 18 timer af tiden at gennemføre alle træningspas (1,5 time for hvert besøg/træning for i alt 12 besøg). Deltagerne skal bære kortærmet t-shirt, shorts og et par sneakers til træning. Før og efter fire ugers træning vil efterforskerne måle, hvor godt nervesystemet fungerer, og hvor godt deltageren går (se detaljer som følger). En uge efter afslutningen af ​​fire ugers træning vil deltagerne blive bedt om at vende tilbage for at gentage de samme tests. Undersøgerne vil sammenligne ændringer i indlæringskapacitet og motorisk funktion før og efter fire ugers træning og en uge efter afslutning af træning for bedst muligt at indikere permanente ændringer i indlæringskapacitet og motorisk funktion over tid.

Under hvert besøg vil efterforskerne bede deltagerne om at fortsætte med at lære en benbevægelsesopgave på samme måde som fase I-studiet. Efterforskerne vil også bede deltagerne om at lære en lignende benopgave, kaldet stepping-opgave under stående. Denne step-opgave minder meget om benopgaven i fase I-studiet, men er en mere avanceret opgave, der kræver en god stående balance. Opgaven er at styre en computerstyret markør fastgjort til foden og flytte en computermarkør fra et startsted til et af tre mål, der vises på computerskærmen. Deltagerne skal lave fremadgående, højre- eller venstregående trinbevægelser for at guide markøren til et af målene. Selve opgaven ligner trinbevægelse under gang. Ved hvert besøg vil det tage cirka i alt 1,5 time at gennemføre to sæt benopgavetræning, mens du sidder og står. Samme hjernestimulering, som blev brugt i fase I-studiet (se ovenfor), vil blive leveret midt i træningstræningen. Der vil blive givet adskillige et minuts hvilepauser efter behov under træningen. Deltagerne vil derefter blive bedt om at komme til laboratoriet tre gange om ugen i fire uger for at gennemføre 12 træningssessioner.

Resultatmål - Til måling af hjerneaktivitet vil efterforskerne sætte en registreringselektrode på lægmusklen i det ene ben. Fem lavintensiv hjernestimulation vil blive leveret til hovedbunden for at udløse de motoriske reaktioner. Det meste af tiden vil deltagerne føle en enkelt muskeltrækning på grund af stimulationen. Det ville tage i alt 10 minutter at afslutte dataindsamlingen. Til måling af nerveaktivitet vil efterforskerne sætte en registreringselektrode på lægmusklen i det ene ben. Lav-intensitet elektrisk stimulation vil blive leveret til en nerve bag knæet for at udløse motoriske reaktioner. En række små senevibrationsstimuli vil blive leveret under elektrisk stimulation for at bestemme nervens følsomhed. Det meste af tiden vil deltagerne ikke mærke noget eller blot en let prikkende fornemmelse i det stimulerede område. Det ville tage i alt 40 minutter at afslutte dataindsamlingen. Der vil blive givet adskillige et minuts hvilepauser efter behov under testen. Til måling af gang vil efterforskerne sætte klæbrige markører på begge ben og bede deltagerne om at gå normalt over en 10 meter lang gangbro i fem forsøg. Det ville tage cirka i alt 30 minutter at afslutte dataindsamlingen. Der vil blive givet adskillige et minuts hvilepauser efter behov under testen. Til step-reaktionstidstesten vil forsøgspersonerne stå på kraftpladerne og blive instrueret i at træde frem på et mål, der er markeret på gulvet, så snart de mærker elektrisk stimulation leveret til den bageste del af benet. Det vil tage cirka i alt 40 minutter at afslutte dataindsamlingen. Der vil blive givet adskillige et minuts hvilepauser efter behov under testen.