Kranienerve-neuromodulering for at forbedre armfunktion og hjerneplasticitet ved slagtilfælde (CN-NINM)

Resterende muskelsvaghed i de berørte øvre lemmer (UL) har en signifikant negativ indvirkning på udførelsen af ​​daglige aktiviteter (ADL) hos personer med et slagtilfælde. Undersøgelser rapporterer, at graden af ​​UL-svaghed er stærkt korreleret til funktionsniveauet i ADL, hvilket påvirker det overordnede niveau af uafhængighed efter slagtilfælde.

Motorisk restitution efter slagtilfælde er hovedsageligt forbundet med centralnervesystemets evne til at reorganisere, eller neuroplasticitet. Neuroplasticitet kan vurderes med non-invasiv transkraniel magnetisk stimulation (TMS). TMS giver mulighed for at vurdere excitabiliteten af ​​den nedadgående corticospinal-bane, den vigtigste motorvej, der kontrollerer bevægelser af lemmer og krop. Amplituden af ​​TMS-fremkaldte motorisk fremkaldte potentialer (MEP) giver et direkte mål for excitabiliteten af ​​corticospinale neuroner, og undersøgelser har vist, at MEP-amplituder kan bruges til at undersøge neuroplastiske ændringer forbundet med motorisk restitution og er gode forudsigere for en individuel respons på træning efter slagtilfælde. I en nylig undersøgelse af UL-øvelser hos overlevende af kroniske slagtilfælde blev baseline MEP-amplituder brugt til at estimere deltagernes potentiale for restitution og til at skræddersy intensiteten af ​​UL-træningsprogrammet i overensstemmelse hermed. Ved at stratificere dem baseret på deres MEP-amplituder, viste alle deltagere, uanset deres niveau af restitution efter slagtilfælde, betydelige forbedringer i UL-funktionen efter deres skræddersyede træningsprogram. Samlet tyder disse resultater på, at vurdering af MEP-amplitude kan give en effektiv måde at evaluere neuroplasticitet på samt at hjælpe med at iscenesætte og skræddersy individers træningsintervention for at optimere restitution efter slagtilfælde.

For at forbedre neuroplasticitet er træningsøvelser afgørende for rehabilitering efter slagtilfælde, da de giver mulighed for forbedring af UL motorisk funktion og styrke samt fremmer hjernens plasticitet, hvilket fører til øget brug af UL i ADL'er. For at udnytte fordelen ved styrketræning ved at fremme motorisk restitution og neuroplasticitet, studeres ikke-invasiv hjerneneurostimulering (NIBS) modaliteter i stigende grad som en supplerende terapi i slagtilfælderehabilitering. Til dato er transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) den mest undersøgte NIBS, men en stor variation i respons på tDCS er bemærket, hvor mere end 50% af individerne ikke reagerer som forventet. Denne heterogenitet på tværs af undersøgelser i tDCS-respons kunne forklares ved fraværet af en konsensus om optimale stimuleringsparametre, indflydelsen af ​​individuelle hjernens anatomiske karakteristika på responsen på tDCS og tilstedeværelsen af ​​en elektrisk strøm, der shunter gennem kraniet. For at modvirke virkningen af ​​inter-individuel anatomisk variabilitet og elektrisk strømshunting af kraniet, undersøger nyere undersøgelser nu kranienervestimulering som en supplerende terapi ved slagtilfælde, når det parres med rehabilitering. En ny NIBS-terapeutisk enhed, der stimulerer to store kranienerver, trigeminus- og glossopharyngeale nerver, ved hjælp af tungestimulation, er på vej ind i neurologisk rehabilitering, det vil sige kranienerve non-invasiv neuromodulation (CN-NINM). Ved at påføre elektroder direkte på tungen tillader CN-NINM generering af en direkte strøm af neurale impulser, der rejser til hjernestammens kranienervekerner og derefter til den motoriske cortex for at inducere målrettede neuroplastiske ændringer, når de kombineres med rehabiliteringsbehandlinger. Efter forskellige neurologiske skader og kombineret med mange indgreb, resulterer CN-NINM i forbedret funktionel ydeevne såsom gang og balance. Neuroplasticitetsændringer er også blevet observeret, såsom en stigning i hjernens beta-aktivering målt med elektroencefalografi og øget aktivering i det primære motoriske cortex-område. Efter slagtilfælde har kun én undersøgelse sammenlignet effekten af ​​CN-NINM kombineret med et 2-ugers balance- og gangtræningsprogram (eksperimentel gruppe) med et 2-ugers balance- og gangtræningsprogram alene (kontrolgruppe) på funktionel præstation, som vurderet med Mini-Best-testen hos personer i det subakutte stadium af et slagtilfælde. Baseret på Mini-Best testscore blev der noteret en forbedring af balancen i forsøgsgruppen sammenlignet med kontrolgruppen (p=0,032). Selvom det er lovende, er CN-NINM ikke blevet undersøgt for at forbedre UL-funktionen på trods af den negative indvirkning af UL-svækkelse på funktionel præstation efter slagtilfælde. For at lægge grundlaget for anvendeligheden af ​​denne NIBS i slagtilfælde er det også afgørende at forstå de neurofysiologiske virkninger af CN-NINM ved at evaluere ændringer i neuroplasticitet.

Formål: Hovedformålet er at vurdere virkningen af ​​CN-NINM kombineret med et skræddersyet UL styrketræningsprogram på forbedring af UL-funktion og hjerneexcitabilitet hos individer i det kroniske stadium af et slagtilfælde. Det sekundære mål er at vurdere tilstedeværelsen af ​​en sammenhæng mellem UL funktionel forstærkning og ændring i hjerneexcitabilitet for undersøgelsesprøven.

Metoder: I dette multicentrerede stratificerede randomiserede kontrollerede forsøg vil 74 deltagere blive rekrutteret og stratificeret i henhold til baseline-amplituden af ​​deres TMS-inducerede MEP-responser i tre strata af træningsintensitet: 1) lav-intensitet (MEP 20-49μV); 2) moderat intensitet (MEP 50-120uV) og 3) høj intensitet (MEP>120uV). . Inden for hvert stratum vil deltagerne blive randomiseret i forsøgsgruppen (rigtig CN-NINM + UL styrketræning) eller kontrolgruppen (sham CN-NINM + UL styrketræning). Sociodemografiske og slagtilfælde-relaterede variabler (f.eks. alder, tid siden slagtilfælde) vil blive indsamlet for at bekræfte deltagerens berettigelse. Forud for og ved afslutningen af ​​interventionen vil deltagerne gennemgå en klinisk evaluering af deres berørte UL samt en neurofysiologisk hjerneevaluering med TMS. Interventionen vil bestå af et 4-ugers UL styrketræningsprogram (3X/uge, 60 minutters varighed) kombineret med en 20-minutters CN-NINM-applikation. For forsøgsgruppen vil intensiteten af ​​stimulus blive indstillet af hver deltager til et behageligt niveau af fornemmelse, svarende til fornemmelsen i munden af ​​en sodavand. For kontrolgruppen vil deltagerne bære enheden som eksperimentgruppen, men intensiteten vil blive kontrolleret af træneren og indstillet til en ikke-opfattelig stimulus.