Modulation der Hirnplastizität nach perinatalem Schlaganfall (PLASTIC CHAMPS)

Perinataler Schlaganfall ist die Hauptursache für die häufigste termingeborene Zerebralparese: hemiplegische CP (HCP). Da die Morbidität alle Aspekte des Lebens eines Kindes umfasst und Jahrzehnte andauert, sind die globalen Auswirkungen groß. Die Mechanismen sind kaum verstanden und Präventionsstrategien bleiben schwer fassbar. Behandlungen sind begrenzt, was zu einem Hoffnungsverlust bei Kindern und Familien führt, der die Erforschung neuer Interventionen verdient. Constraint-induzierte Bewegungstherapie (CIMT) kann davon profitieren, aber entsprechende klinische Studien sind erforderlich. Die klinisch-röntgenologischen Klassifikationen der Ermittler haben perinatale Schlaganfallsyndrome festgestellt, die mit dem neurologischen Ergebnis korrelieren. Am häufigsten sind: (1) arterieller ischämischer Schlaganfall der A. cerebri media (AIS-MCA) mit kortikalen und subkortikalen Schäden, die bei der Geburt erworben wurden, und (2) periventrikulärer venöser Infarkt (PVI), eine neuartige subkortikale Verletzung, die in der Gebärmutter erworben wurde. Diese Syndrome unterscheiden sich in den wesentlichen Variablen für die plastische Organisation nach einer perinatalen Verletzung: Ort und Zeitpunkt. Darüber hinaus deuten neuere Tier- und Menschenstudien darauf hin, dass sie eine ähnliche maladaptive Plastizität aufweisen, wodurch die motorische Kontrolle der schwachen Seite während der Entwicklung in der nicht geschädigten Hemisphäre „installiert“ wird. Trotz des idealen Plastizitätsmodells, das eine solche fokale Verletzung in einem jungen Gehirn bietet, waren die Studien begrenzt und leiden unter einer kleinen Anzahl älterer Patienten mit heterogenen Läsionen. Der Wert des Studiums der plastischen Organisation wird bei der Umsetzung in sinnvolle Vorteile für den Patienten erkannt.

Die transkranielle Magnetstimulation (TMS) bietet eine nicht-invasive Messung der neurophysiologischen Eigenschaften des Gehirns, die der Neuroplastizität zugrunde liegen. Repetitive TMS (rTMS) kann solche Systeme mit therapeutischer Wirkung modulieren. Die Forscher demonstrierten kürzlich die Fähigkeit von rTMS, die motorische Funktion bei Kindern mit chronischem Schlaganfall zu verbessern. Fortschritte bei perinataler Hirnverletzung und neurologischer Entwicklung bieten zum ersten Mal neue Möglichkeiten für Interventionen, um die plastische Organisation auf bessere Ergebnisse auszurichten. Über das Alberta Perinatal Stroke Project (APSP) schlagen die Forscher eine klinische Studie mit zwei Interventionen vor, um die Funktion bei HCP zu verbessern und gleichzeitig die grundlegenden neurophysiologischen Eigenschaften zu messen.

Ziel 1. Bestimmen, ob rTMS und CIMT die motorische Funktion bei HCP verbessern können. Hypothese: Zwei Wochen täglicher rTMS verbessert die motorische Funktion nach 30 Tagen.

Ziel 2. Definition der Neurophysiologie der motorischen Organisation bei Schlaganfall-induziertem HCP zu Studienbeginn und nach rTMS und CIMT.

Hypothese: rTMS und CIMT reduzieren die Erregbarkeit des nicht geschädigten motorischen Kortex.

Populationsbasierte Studien des Alberta Perinatal Stroke Project (APSP) bilden die bislang größte Kohorte perinataler Schlaganfälle. Die Forscher werden eine faktorielle 2 x 2 randomisierte klinische Studie abschließen, um die Fähigkeit von täglicher rTMS und CIMT zur Verbesserung der motorischen Funktion bei Kindern mit HCP zu bestimmen. Familien nehmen zwei Wochen lang an einem kindzentrierten, individuell gestalteten intensiven motorischen Lernrehabilitationsprogramm (KidsCan Power Camp) teil. Die Ergebnisse umfassen validierte Messungen der motorischen Funktion und der CP-Lebensqualität. Die Forscher messen gleichzeitig die Neurophysiologie der plastischen Organisation unter Verwendung von TMS, einschließlich kortikaler Erregbarkeit, interhemisphärischer Hemmung und intrakortikaler Hemmung in kurzen Intervallen. Baseline-Messungen definieren Organisationsmuster, während postinterventionelle Messungen die neurophysiologischen Wirkungen von rTMS und CIMT bewerten. Vier Gruppen mit jeweils 16 Kindern (n=64) werden über 24 Monate mit Zwischenanalysen zur Sicherheit nach 10 und 32 Patienten untersucht.

Der erfolgreiche Abschluss wird durch die Erfahrung des Hauptprüfarztes in den Bereichen perinataler Schlaganfall und TMS und die kooperative Unterstützung von weltweit führenden Unternehmen in den Bereichen Schlaganfall bei Kindern und Erwachsenen, TMS, grundlegende Neurowissenschaften und Physiatrie/Rehabilitation gewährleistet. Das Verständnis der perinatalen Schlaganfallplastizität und die Entdeckung von Methoden, um sie in Richtung besserer Ergebnisse zu modulieren, hat einen großen Einfluss, der am größten für Kinder mit CP und ihre Familien ist.