NEUROBALANCE Træning for at forbedre postural kontrol hos personer med traumatisk hjerneskade

Baggrund: Traumatisk hjerneskade (TBI) er en af ​​de alvorlige helbredstilstande med invaliderende konsekvenser, der påvirker mere end 2,5 millioner individer alene i USA. Balancedysfunktion er et af de mest invaliderende udfald af TBI, der påvirker omkring halvdelen af ​​dem, der har TBI, selv efter at der er gået ti år efter deres ulykke, og yderligere øger det risikoen for fald på grund af dårlig postural kontrol. De aktuelle udfordringer er, at der i øjeblikket ikke er nogen veletablerede rehabiliteringsbehandlinger, der har vist sig at have langsigtet fastholdelse af balancerestitution hos TBI-overlevere med kroniske balanceproblemer. Derfor har vi brug for nye terapeutiske strategier ved hjælp af rehabiliteringsteknik, der kan målrette sensomotorisk integration og forbedret proprioceptiv kontrol for at forbedre balancefunktionen og derved lindre den langsigtede byrde på TBI-overlevere og deres pårørende.

Hypotese og begrundelse: Vi antager, at balance- og postural kontrolgendannelse kræver en multimodal strategi, og vi foreslår robotbalancetræning (RBT) ved hjælp af Hunova-platformen (Movendo Technology, Italien), da det har en fordel ved at understøtte dynamisk balance i ikke kun sagittalt plan, men også tværgående plan (mediolaterale og anterior-posteriore retninger), og giver mulighed for kernestabilitet og trunkkontrol med sine unikke siddende balanceøvelser. Derudover antager vi, at ved at bruge high-definition transkraniel jævnstrømsstimulering (HD-tDCS) som en adjuvans til RBT, vil HD-tDCS lette top-down neuromuskulær kontrol af balance gennem corticospinal kredsløb, hvorimod robotplatformen vil muliggøre bund- op feedback af respons på platformsforstyrrelser. Samlet set forventer vi, at den kombinerede intervention vil forbedre reaktiv og anticipatorisk postural kontrol, positionssans og proprioceptiv kontrol, få styrke i underekstremiteterne, øge ankelbevægelsen og stimulere opmærksomhed gennem spillignende øvelser.

Undersøgelsesdesign: Vi foreslår et enkelt-center, investigator-blindet, randomiseret, sham-kontrolleret triple-arm parallel-gruppe, superioritetsstudie. 45 voksne individer med kronisk TBI med klager over balancedysfunktion (skadedebut > 6 måneder før screening) vil blive randomiseret i en af ​​de tre grupper: (1) Real HD-tDCS + RBT, (2) Sham HD-tDCS + RBT og (3) Kontrolgruppe, der modtager dosis-matchet standard for plejerehabiliteringsbehandling. Alle deltagere vil gennemgå 12 sessioner (3 dage × 4 uger) med intervention. I alt 3 vurderingsbesøg (før træning, umiddelbart efter 4 ugers træning og 2 måneder efter sidste træningsbesøg) vil blive gennemført for at evaluere den funktionelle restitution og neurofysiologiske ændringer som følge af intervention.

Specifikt mål-1: At bestemme om der er en samlet behandlingseffekt af målrettet neuromodulation kombineret med robotbalancetræning på balanceresultater umiddelbart efter 4-ugers træningsfunktion hos mennesker med TBI. Ændringen i Berg Balance Scale-score fra baseline til 4 uger efter træning vil være det primære resultatmål. De sekundære resultatmål for balancegenopretning vil være ændringerne i Mini BESTest, Functional Gait Assessment og Trunk Impairment Scale-score fra baseline til 4 uger efter træning. Vi antager, at Real HD-tDCS + RBT vil vise den største forbedring i balanceresultaterne.

Sekundært mål-2: At karakterisere de top-down og bottom-up neurofysiologiske mekanismer for balancekontrol på grund af neuromodulationsforstærket robottræning. Vi vil måle de neurofysiologiske resultater af EEG- og EMG-aktivitet og posturografi-resultater af kropssvaj under platformsforstyrrelsesopgave ved baseline, 4 uger efter træning og 2-måneders opfølgning. Specifikt vil de interventionsinducerede ændringer i den kortikale reaktivitetsamplitude, muskelkoaktivering og forskydningscenter blive sammenlignet på tværs af grupper.

Sekundært mål-3: At studere sammenhængen mellem de interventionsrelaterede ændringer i balancefunktionens endepunkter og grafteoretiske mål for kortikal funktionel forbindelse. Vi vil bruge en multivariat statistisk tilgang - delvis mindste kvadraters korrelation - for at identificere en latent komponent, der karakteriserer sammenhængen mellem de 4-ugers interventionsrelaterede ændringer i balanceresultatmål og EEG kortikokortikale funktionelle tilslutningsegenskaber målt under platformsforstyrrelsesopgaven.