Identifikation af personlige hjernetilstande, der forudsiger resterende kortikospinalkanaloutput efter slagtilfælde

Transkraniel magnetisk stimulation (TMS)-interventioner kan nemt styrke forbindelserne fra den resterende corticospinalkanal (CST) og fremme håndmotorisk genopretning efter slagtilfælde. For at maksimere virkningerne af sådanne indgreb skal de leveres under hjerneaktivitetsmønstre, hvor TMS bedst aktiverer den resterende CST og forbedrer dens neurale transmission. Denne tilgang kaldes hjernetilstandsafhængig TMS. Efterforskerne har for nylig udviklet en maskinlæringsramme, der identificerer personlige hjerneaktivitetsmønstre, der afspejler stærk CST-aktivering hos neurotypiske voksne. I denne undersøgelse vil efterforskerne for første gang anvende denne ramme på poststroke hjernen. De vil også evaluere sammenhænge mellem denne rammes evne til at detektere stærke og svage CST-aktiveringstilstande og mål for CST-vejens integritet.

Deltagerne vil besøge laboratoriet i to dages test, der er adskilt af mindst én nats søvn. På dag 1 giver deltagerne deres informerede samtykke. MacArthur Competence Assessment Tool og Frenchay Aphasia Screening Test vil blive brugt til at evaluere samtykkekapacitet og bekræfte tilstedeværelsen af ​​ekspressiv afasi efter behov. Bagefter vil deltagerne fuldføre berettigelsesscreening og klinisk vurdering af øvre ekstremitetsmotoriske svækkelse, motorisk funktion og handicap ved hjælp af Fugl-Meyer-vurderingen for øvre ekstremiteter, Wolf Motor Function Test og Modified Rankin Scale. Deltagerne vil derefter blive screenet for tilstedeværelsen af ​​resterende CST-forbindelser fra den læsionerede hemisfære til den berørte første dorsale interosseous muskel. Optageelektroder vil blive fastgjort til denne muskel for at optage TMS-fremkaldte trækninger i disse muskler. Under denne procedure vil enkelt-puls TMS blive anvendt på hvert punkt af et 1 cm opløsningsgitter, der dækker primære og sekundære motoriske områder af den læsionerede halvkugle ved maksimal stimulator output. Hvis TMS pålideligt fremkalder en muskeltrækning i den berørte første dorsale interosseous, vil denne deltager blive anset for at have resterende CST-forbindelser og vil være berettiget til hele undersøgelsen. Hvis der ikke observeres muskeltrækninger, vil deltageren ikke være berettiget til hele undersøgelsen. Derefter fjernes optageelektroder, og deltageren forlader laboratoriet.

På dag 2 vender deltagerne tilbage til laboratoriet. Efterforskerne vil bekræfte fortsat berettigelse og placere optagelseselektroder på hovedbunden ved hjælp af en svømmehætte. Efterforskerne vil også placere optagelseselektroder på den berørte første dorsale interosseous samt de berørte abductor pollicis brevis og extensor digitorum communis muskler. Efter at have identificeret hovedbundens placering, hvor TMS bedst fremkalder muskeltrækninger i den berørte første dorsale interosseous muskel, vil efterforskerne bestemme den lavest mulige TMS-intensitet, som sådan fremkalder muskeltrækninger mindst halvdelen af ​​tiden. Derefter vil efterforskerne levere 6 blokke af 100 enkelte TMS-impulser, mens deltagerne hviler stille med åbne øjne. Stimulering vil blive leveret med en intensitet, der er 20 % større end den lavest mulige TMS-intensitet, der fremkalder muskeltrækninger mindst halvdelen af ​​tiden. Herefter vil alle elektroder blive fjernet, deltagelse vil være fuldført, og deltagere vil forlade laboratoriet.

Efterforskerne vil rekruttere i alt 20 overlevende af kronisk slagtilfælde til denne undersøgelse.