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Strukturelle Reorganisation des motorischen Kortex bei Schlaganfallpatienten durch Stimulation vom Hebbian-Typ

13. Dezember 2017 aktualisiert von: Cathrin Buetefisch

Schlaganfall ist eine der Hauptursachen für Morbidität in den Vereinigten Staaten. Die Identifizierung von Behandlungsstrategien zur Verbesserung des Ergebnisses wird jedoch durch das unvollständige Verständnis der Genesungsmechanismen eingeschränkt. Die Reorganisation des motorischen Kortex (M1) spielt eine wichtige Rolle bei der Wiederherstellung motorischer Defizite nach einem Schlaganfall. Daher ist es wichtig, dass Rehabilitationsstrategien weiterentwickelt werden, die dieses Heilungspotenzial nutzen.

Im spezifischen Ziel 1 werden die Forscher feststellen, ob wiederholtes Training kombiniert mit M1-Stimulation vom Hebbian-Typ verbessert die funktionelle M1-Reorganisation bei verletztem M1 von Schlaganfallpatienten.

Im spezifischen Ziel 2 werden die Forscher feststellen, ob wiederholtes Training in Kombination mit einer M1-Stimulation vom Hebbian-Typ die strukturelle kortikale Reorganisation bei verletztem M1 von Schlaganfallpatienten verbessert und untersuchen, ob diese strukturellen Veränderungen mit der durch das Training induzierten funktionellen kortikalen Reorganisation zusammenhängen.

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts besteht darin, die Wirkung der Hebbian-Typ-Stimulation sowohl auf die funktionelle als auch auf die strukturelle Reorganisation des Gehirns zu bestimmen und so indirekte Beweise für das neuronale Substrat zu erhalten, das der trainingsbedingten Verbesserung und Aufrechterhaltung der motorischen Funktion bei Schlaganfallpatienten zugrunde liegt. Dieses Wissen könnte erhebliche positive Auswirkungen auf die Behandlung von Schlaganfallpatienten haben, die Genesung erheblich verbessern und den Bereich der Neurorehabilitation voranbringen.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Schlaganfall ist eine der Hauptursachen für Morbidität in den Vereinigten Staaten. Die Identifizierung von Behandlungsstrategien zur Verbesserung des Ergebnisses wird jedoch durch das unvollständige Verständnis der Genesungsmechanismen eingeschränkt. Die Reorganisation des motorischen Kortex (M1) spielt eine wichtige Rolle bei der Wiederherstellung motorischer Defizite nach einem Schlaganfall. Daher ist es wichtig, dass Rehabilitationsstrategien weiterentwickelt werden, die dieses Heilungspotenzial nutzen. Nicht-invasive kortikale Stimulation kann die positiven Auswirkungen des motorischen Trainings auf die Leistung und funktionelle Plastizität des motorischen Kortex verstärken. Unter den verschiedenen Ansätzen, die in diesen Studien verwendet wurden, ist die M1-Stimulation vom Hebbian-Typ besonders interessant, da sie im Vergleich zur zufälligen M1-Stimulation effektiver zu sein scheint. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass motorisches Training oder durch kortikale Stimulation bedingte Funktionsverbesserungen mit einer Zunahme der grauen Substanz der Zielhirnbereiche verbunden sind. Obwohl es daher einige Belege für eine strukturelle Reorganisation im menschlichen M1 als Reaktion auf motorisches Lernen und kortikale Stimulation gibt, sind die diesen Veränderungen zugrunde liegenden Mechanismen und ihre Beziehung zur funktionellen Plastizität nicht bekannt. Ein besseres Verständnis der Abläufe ist entscheidend für die Entwicklung optimaler therapeutischer Interventionen zur Verbesserung der Genesung nach einem Schlaganfall.

Im spezifischen Ziel 1 werden die Forscher feststellen, ob wiederholtes Training kombiniert mit M1-Stimulation vom Hebbian-Typ verbessert die funktionelle M1-Reorganisation bei verletztem M1 von Schlaganfallpatienten.

Im spezifischen Ziel 2 werden die Forscher feststellen, ob wiederholtes Training in Kombination mit einer M1-Stimulation vom Hebbian-Typ die strukturelle kortikale Reorganisation bei verletztem M1 von Schlaganfallpatienten verbessert und untersuchen, ob diese strukturellen Veränderungen mit der durch das Training induzierten funktionellen kortikalen Reorganisation zusammenhängen.

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts besteht darin, die Wirkung der Hebbian-Typ-Stimulation sowohl auf die funktionelle als auch auf die strukturelle Reorganisation des Gehirns zu bestimmen und so indirekte Beweise für das neuronale Substrat zu erhalten, das der trainingsbedingten Verbesserung und Aufrechterhaltung der motorischen Funktion bei Schlaganfallpatienten zugrunde liegt. Dieses Wissen könnte erhebliche positive Auswirkungen auf die Behandlung von Schlaganfallpatienten haben, die Genesung erheblich verbessern und den Bereich der Neurorehabilitation voranbringen.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

48

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • Georgia
      • Atlanta, Georgia, Vereinigte Staaten, 30322
        • Emory University School of Medicine

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre bis 85 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Alter 18–85
  • Einzelner zerebraler ischämischer Infarkt > 6 Monate, der das primäre motorische Leistungssystem der Hand auf kortikaler (M1) Ebene beeinträchtigt, wie durch MRT des Gehirns definiert
  • Zum Zeitpunkt des Hirninfarkts bestand ein motorisches Defizit der Hand mit einem MRC von <4 % der Streck-/Flexionsbewegung des Handgelenks und der Finger
  • Gute Wiederherstellung der Handfunktion gemäß MRC von 4 oder 4+ der Handgelenk- und Fingerstreck-/Flexionsbewegungen
  • Fähigkeit, Handgelenksstreckbewegungen auszuführen
  • Keine andere neurologische Störung
  • Keine Einnahme von ZNS-aktiven Medikamenten
  • Fähigkeit zur Einwilligung nach Aufklärung
  • Fähigkeit, die Kriterien des Einschlussexperiments zu erfüllen
  • Keine größere kognitive Beeinträchtigung
  • Keine Kontraindikation für TMS oder MRT

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Behandlung
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
  • Maskierung: Doppelt

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Hebbian-Typ-Stimulation
Die Teilnehmer werden randomisiert und erhalten ein motorisches Training mit Stimulation vom Hebbian-Typ.
Gerät: Repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS)
Trainingseinheiten an 5 Tagen hintereinander
Schein-Komparator: Scheinstimulation
Die Teilnehmer werden randomisiert und erhalten eine Scheinstimulation.
Gerät: Scheinstimulation
Scheinstimulation

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Erregbarkeit des primären motorischen Kortex (M1), abgeleitet aus der Reizreaktionskurve
Zeitfenster: Grundlinie, Nachtraining 1 (1 Woche), Nachtraining 2 (4 Wochen)
Die Amplituden des motorisch evozierten Potenzials (MEP) wurden vor der Behandlung (Grundlinie), eine Woche nach der Behandlung (nach dem Training 1) und 4 Wochen nach der Behandlung (nach dem Training 2) gemessen. Das MEP wird durch transkranielle Magnetstimulation (TMS) ausgelöst ) mit erhöhter Intensität. Seine Amplitude wird von Spitze zu Spitze gemessen und in Millivolt (mV) ausgedrückt. Die gemessenen MEP-Amplituden wurden gegen die Intensität aufgetragen, um eine Stimulus-Reaktionskurve (SRC) zu erstellen. Lang anhaltende Anstiege der MEP-Amplitude weisen auf eine erhöhte Erregbarkeit des motorischen Kortex hin und sind mit motorischem Lernen verbunden.
Grundlinie, Nachtraining 1 (1 Woche), Nachtraining 2 (4 Wochen)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Mittlere Zeit bis zum Abschluss des Jebsen-Handfunktionstests (JTT)
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Das JTT bietet eine standardisierte und objektive Bewertung der Fein- und Grobmotorik der Hand anhand simulierter Aktivitäten des täglichen Lebens zur Beurteilung der Leistungsgeschwindigkeit. Die Gesamtpunktzahl ist die Summe der für jeden Untertest benötigten Zeit, die auf Standardpunktzahlen normiert wurde (ebenfalls ausgedrückt in Sekunden). Die Gesamtpunktzahl reicht von +1 bis -1, wobei -1 die beste Funktion angibt.
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Mittlere Spitzenbeschleunigung von Handgelenksstreckbewegungen
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Die mittlere Spitzenbeschleunigung wurde zu Studienbeginn, eine Woche nach der Behandlung (nach dem Training 1) und vier Wochen nach der Behandlung (nach dem Training 2) gemessen. Erhöhungen der mittleren Spitzenbeschleunigung der trainierten Handgelenksstreckbewegungen weisen auf motorisches Lernen hin. Die Beschleunigung wurde in g gemessen; ein Symbol für die durchschnittliche Beschleunigung, die durch die Schwerkraft an der Erdoberfläche erzeugt wird.
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Mittlere Reaktionszeit von Handgelenksstreckbewegungen
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Die Probanden werden gebeten, vor und nach dem motorischen Training sieben akustisch gesteuerte ballistische Handgelenkverlängerungen durchzuführen. Zur Messung der Reaktionszeit wird die während der ballistischen Handgelenksverlängerung aufgezeichnete elektromyografische (EMG) Aktivität verwendet. Die Reaktionszeit ist die Zeitspanne zwischen dem akustischen Signal und dem Einsetzen des bewegungsbedingten EMG-Ausbruchs des Musculus extensor carpi ulnaris. Eine längere Zeit bedeutete eine längere Zeit bis zur Reaktion.
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Mittlerer MAL-Wert (Mean Motor Activity Log): Betragssubtest
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)

Einzelpersonen werden gebeten, den Bewegungsumfang während 30 täglichen funktionellen Aufgaben zu bewerten. Die Punkte werden auf einer Ordinalskala von 0 bis 6 Punkten wie folgt bewertet:

0 = Der schwächere Arm wurde für diese Aktivität überhaupt nicht verwendet (nie)

1 = Gelegentlich verwendeter schwächerer Arm, aber nur sehr selten (sehr selten)

2= ​​Manchmal den schwächeren Arm benutzt, die Aktivität aber die meiste Zeit mit dem stärkeren Arm ausgeführt (selten)

3 = Benutze den schwächeren Arm etwa halb so oft wie vor dem Schlag (halber Vorschlag)

4 = Den schwächeren Arm fast so oft benutzen wie vor dem Schlaganfall (3/4 vor dem Schlaganfall)

5 = Die Fähigkeit, den schwächeren Arm für diese Aktivität zu verwenden, war genauso gut wie vor dem Schlaganfall (normal)

Die Gesamtpunktzahl reicht von 0 bis 140; 0 bedeutet die geringste Bewegung, 140 bedeutet die stärkste Bewegung. Die Werte wurden in Prozentwerte umgewandelt, wobei höhere Prozentwerte mehr Bewegung und niedrigere Prozentwerte weniger Bewegung bedeuten.
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Protokoll der mittleren motorischen Aktivität (MAL): Wie gut, Untertest
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)

Einzelpersonen werden gebeten, die Bewegungsqualität bei 30 täglichen funktionellen Aufgaben zu bewerten. Die Punkte werden auf einer 6-Punkte-Ordinalskala wie folgt bewertet:

0=Der schwächere Arm wurde für diese Aktivität überhaupt nicht verwendet (nie); 1=Der schwächere Arm wurde während dieser Aktivität bewegt, war aber nicht hilfreich (sehr schlecht); 2=Der schwächere Arm war während der Aktivität von Nutzen, brauchte aber die Hilfe des stärkeren Arms oder bewegte sich sehr langsam oder mit Schwierigkeiten (schlecht); 3=Der schwächere Arm wurde für den angegebenen Zweck verwendet, aber die Bewegungen waren langsam oder wurden nur mit einiger Anstrengung ausgeführt (mittelmäßig); 4=Die Bewegungen des schwächeren Arms waren fast normal, aber nicht ganz so schnell und genau wie normal (fast normal); 5=Die Fähigkeit, den schwächeren Arm für diese Aktivität zu verwenden, war genauso gut wie vor dem Schlaganfall (normal)

Die Gesamtpunktzahl reicht von 0 bis 140; 0 bedeutet die geringste Bewegung und 140 bedeutet die stärkste Bewegung.
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Gesamtzeit des Mean Wolf Motor Function Test (WMFT).
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Der Wolf Motor Function Test (WMFT) ist ein quantitativer Index der motorischen Fähigkeiten der oberen Extremitäten, der anhand zeitlicher und funktioneller Aufgaben untersucht werden kann. Es sind 15 zeitgesteuerte Aufgaben mit einer Zeitbegrenzung von 120 Sekunden enthalten. Die maximale Zeit bis zum Abschluss beträgt 1800 Sekunden, wenn alle Aufgaben fehlschlagen. Die Zeit in Sekunden wurde über alle Aufgaben summiert, um die Gesamtdauer zu erhalten. Die Werte in der Tabelle stellen die Zeit in Sekunden dar, die für den erfolgreichen Abschluss aller 15 Aufgaben benötigt wurde.
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Mittlerer Skalenwert des Wolf-Motorfunktionstests (WMFT-FS).
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Die WMFT ist eine 17-Punkte-Skala, die die motorischen Fähigkeiten der oberen Extremität (UE) durch zeitgesteuerte und funktionelle Aufgaben quantifiziert. Die Items werden auf einer 6-Punkte-Skala bewertet. Die Gesamtpunktzahl kann zwischen 17 und 102 liegen. Niedrigere Werte weisen auf eine beeinträchtigende Mobilität hin (z. B. keine oder eingeschränkte Funktionalität), während höhere Werte auf eine größere Mobilität hinweisen (z. B. langsame Bewegung und normale Bewegung).
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Mean Wolf Motor Function Test (WMFT) Griffstärke
Zeitfenster: Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)
Die Teilnehmer versuchen, den Dynamometer mit größtmöglicher Griffkraft zu greifen. Der Test sollte dreimal mit einer Pause von 1 Minute zwischen den Versuchen durchgeführt werden. Anschließend wird der Mittelwert der ausgeübten Griffkraft (kg) aus drei Versuchen berechnet.
Grundlinie, Nach dem Training (1 Woche), Nach dem Training (4 Wochen)

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Cathrin Buetefisch

Mitarbeiter

Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD)

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

8. März 2012

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

26. August 2016

Studienabschluss (Tatsächlich)

26. August 2016

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

30. März 2012

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

30. März 2012

Zuerst gepostet (Schätzen)

3. April 2012

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

16. Januar 2018

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

13. Dezember 2017

Zuletzt verifiziert

1. Dezember 2017

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • IRB00052053
  • R21HD067906-01A1 (US NIH Stipendium/Vertrag)
  • SRMC21 (Andere Kennung: Other)

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