Netværksegenskaber som biomarkører for ikke-invasiv hjernestimulation (NIBS) efter slagtilfælde

Forskellige undersøgelser har haft til formål at udforske potentialet ved ikke-invasive hjernestimuleringsteknikker såsom transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) for at fremme motorisk restitution efter slagtilfælde. Efter lovende resultater fra tidlige proof-of-concept undersøgelser, især for stimulering af den primære motoriske cortex (M1), er det blevet tydeligt, at oversættelsen fra videnskabelig til klinisk anvendelse er udfordrende. Med det formål at afdække alternative stimulationsmål har cortico-cerebellar netværket og cerebellar hjernestimulering fået en stigende interesse inden for neurorehabilitering. Imidlertid indikerede stor inter-studie og inter-emne-variabilitet i adfærdsresponser på tDCS, at en one-size-fits-all tilgang muligvis ikke fører til tilstrækkelige effektstørrelser i kliniske populationer. Da strukturel og funktionel hjernebilleddannelse væsentligt har udviklet sig til kraftfulde værktøjer til at vurdere forskellige neuronale netværk, såsom cortico-cerebellar netværket, hos individuelle apopleksipatienter og til at udlede struktur-funktion-adfærd-relationer, opstår spørgsmålet, om sådan information kan tjene som billeddannende biomarkører for at informere om behandlingens reaktion på ikke-invasiv hjernestimulering.

Denne undersøgelse vil evaluere potentialet af cortico-cerebellare netværksegenskaber i en gruppe af kroniske apopleksipatienter og raske deltagere for at forklare inter-subjektvariabilitet i respons på to hjernestimuleringstilgange rettet mod cortico-spinal og cortico-cerebellar netværk: 1) kortikal M1 tDCS, 2) kombineret M1 og cerebellar tDCS. Deltagerne vil blive undersøgt klinisk og ved strukturel og funktionel MR. Strukturel MR vil blive brugt til primært at rekonstruere cortico-spinal og cortico-cerebellare motoriske kanaler. Kanalrelaterede diffusionsbaserede parametre vil blive brugt til at udlede mikrostrukturel netværksintegritet. MRI i hviletilstand vil blive anskaffet for at vurdere funktionel netværksforbindelse. Den adfærdsmæssige påvirkning af tDCS vil blive evalueret under et struktureret motorisk træningsparadigme med flere sessioner over syv dage.

Rekruttering:

Tidlige eller sene kroniske apopleksipatienter, som har et vedvarende underekstremitetsunderskud.

Behandling/intervention:

Tre tDCS montager kombineret med 7 dages fysioterapi (45 minutter pr. session) vil blive anvendt til patienter med kronisk slagtilfælde i et dobbeltblindet, parallelt gruppedesign. Følgende montager vil blive testet: anodal ipsilesional M1-stimulering med 2mA, anodal ipsilesional M1-stimulering kombineret med anodal kontralesional cerebellar stimulering med 2mA per anode og en sham-stimulering. Stimuleringen vil blive anvendt i de første 20 minutter af fysioterapi.

Evaluering/måling:

Forud for interventionen vil patienterne modtage funktionstest og MR-scanning. 7 dage efter fysioterapi udføres funktionstest igen. Funktionelle tests omfatter: NIH Stroke Scale (NIHSS), Fugl Meyer Assessment of the øvre lemmer (FMA), Wolf Motor Function Test (WMFT), Jebsen Taylor Hand Function Test (JTT), Nine-Hole-Peg-Test (NHP), Mini-Mental-State Undersøgelse.

Analyser:

Statistik vil blive udført for at relatere neuroimaging-baserede netværksegenskaber af cortico-spinal og cortico-cerebellar netværk til behandlingsgevinster under tDCS kombineret med motorisk træning (primært resultat). Det er vigtigt, at gruppeforskelle med hensyn til adfærdsvirkningerne af verum- og sham-tilstanden vil tjene som sekundære resultater.