Therapeutische Wirkungen der transkraniellen Wechselstromstimulation (tACS) bei chronischer Hemianopsie nach Schlaganfall (HEMIANOTACS)

Hintergrund:

Mehrere Studien, die sich auf Wahrnehmungsaktivitäten auf niedriger Ebene und robuste, kontrollierte Erkundungen mit mittelgroßen Kohorten konzentrieren, haben tACS-Effekte im Zusammenhang mit oszillatorischer Aktivität und interregionaler Synchronität gezeigt.

Beispielsweise zeigte okzipitales tACS bei gesunden Probanden einen Anstieg der posterioren Alpha-Leistung nach tACS alpha (10–14 Hz). Bei höheren Frequenzen zeigte das 60-Hz-tACS eine anhaltende Verringerung der visuellen Kontrastempfindlichkeitsschwelle. Zwei Studien aus dem Jahr 2014 haben auch gezeigt, dass nach einer 40-Hz-tACS-Stimulation okzipitaler oder parietaler Gehirnregionen bei gesunden Menschen anhaltende Abhängigkeiten von der Synchronität der posterioren interhemisphärischen Gammabandnetzwerke und Modulationseffekte der sich bewegenden Zielwahrnehmung bestehen. Vor kurzem wurde eine 10-Hz-okzipitale tACS-Stimulationsstudie durchgeführt gekoppelt mit einer funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRI) zeigte diffuse Effekte, die wahrscheinlich auf eine okzipito-parieto-temporäre Synchronisation während der verzögerten Phase der Effekte hindeuten.

Unter den Patientenstudien zeigte eine Beobachtungsstudie zu unkontrolliertem okzipitalem tACS bei Patienten mit Sehnervenläsionen eine verbesserte Sehschärfe und Gesichtsfeldgröße, begleitet von einer Steigerung der Leistung und der okzipitalen Alpha-Synchronität durch die Ausrichtung auf periorbitale Regionen; Vor kurzem zeigte eine doppelblinde, multizentrische, kontrollierte Studie bei Patienten mit Läsionen des Sehnervs bei täglichen transorbitalen tACS-Sitzungen über 10 Wochen eine anhaltende (2,5 %) Zunahme der Gesichtsfeldgröße im Vergleich zu Stimulations-Placebo.

Dieses Projekt zielt darauf ab, an derselben Patientenpopulation zwei tACS-Stimulationsstrategien zu vergleichen, mit dem Ziel, die Aufmerksamkeitsorientierung auf das blinde visuelle Halbfeld und damit die visuelle Erkennung von Reizen in diesem Halbfeld zu erhöhen. .

Dazu wird die Studie einerseits eine okzipitale Stimulation (V1-IPS) kontralateral zur Läsion mit einer Alpha-Frequenz (10 Hz) evaluieren, die die Desynchronisation der kontralateralen Hemisphäre mit dem Ziel der Verbesserung der visuellen Wahrnehmung induziert Ziele im blinden Gesichtsfeld. Diese Intervention wird mit einer Stimulation der Frontalregion (FEF) der rechten Hemisphäre bei einer Hoch-Beta-Frequenz (30 Hz) verglichen, die Effekte der Erleichterung der endogenen und exogenen Aufmerksamkeitsorientierung zeigte. Die beiden vorherigen Strategien werden mit einer Placebo-tACS-Stimulationssitzung verglichen.

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, die visuelle Wahrnehmung bei Patienten mit HH in der chronischen Phase durch transkranielle AC-Stimulation zu modulieren. Ziel der Studie ist es, die Verhaltenseffekte der tACS-Stimulation des rechten fronto-parietalen Netzwerks (FEF-IPS) und der okzipitalen und parieto-okzipitalen Region (V1-IPS) kontralateral zur Läsion auf die visuelle Wahrnehmung in statischer und kinetischer Hinsicht zu bewerten Perimetrie. Die Auswirkungen der Stimulation dieser beiden Ziele auf die Gehirnaktivität durch Elektrophysiologie (EEG) werden quantifiziert. Die Hypothese ist, dass das tACS durch Erhöhung der funktionellen Konnektivität (Phasensynchronität bei der während der Stimulation gelieferten Frequenz) die Modulation der Schwelle der visuellen Wahrnehmung ermöglicht.

Die Hypothese ist insbesondere, dass eine einzelne Sitzung mit 30 Hz tACS-Stimulation des rechten frontalen Kortex (um das rechte FEF herum) die fronto-parietale Synchronität innerhalb der rechten Hemisphäre von Patienten mit erworbenen Gehirnläsionen, die für chronische HH verantwortlich sind, erhöht und somit die Statik verbessert und kinetisches Gesichtsfeld in den ersten 30 Minuten nach der Stimulation. Das Forscherteam stellt außerdem die Hypothese auf, dass eine einzelne tACS-Stimulation am okzipitalen und posterioren parietalen Kortex kontralateral zur Läsion (um die V1-Region) von Patienten mit erworbenen Hirnläsionen, die für chronische HH verantwortlich sind, das Gesichtsfeld in den ersten 30 Minuten nach der Behandlung verbessern wird -Stimulation, aber diese Verbesserung wird geringer sein im Vergleich zu der Verbesserung, die durch die Stimulation des rechten FEF verursacht wird, was von einer vorübergehenden Abnahme der visuellen Wahrnehmung der Ziele auf dem gesunden visuellen Hemifeld begleitet sein könnte.

Methoden:

Monozentrische, vergleichende, randomisierte, kontrollierte, verblindete Crossover-Studie, Hauptpopulation (n = 18), erworbene Hirnläsion, die für homonyme Hemianopsie verantwortlich ist, chronische Phase des zerebrovaskulären Insults (zwischen 3 Monaten und 5 Jahren der Evolution) und Kohorte (n = 18) gesunde Probanden, die nicht mit tACS behandelt wurden, um normative Daten aus Gesichtsfeldern, Neuroimaging (MRT) und Elektroenzephalographie (EEG) zu erhalten

• Jeder Patient oder jeder gesunde Freiwillige wird einem Aufnahmebesuch unterzogen, der visuelle statische und kinetische Perimetrie, EEG-Aufzeichnungen, kognitive Tests, Fragebögen und MRT des Gehirns umfasst.
• Dann hat jeder Patient 3 Besuche, einschließlich einer ersten Bewertungsphase (Perimetrie und EEG), dann einer Stimulationssitzung (rechte frontale aktive tACS oder kontraläsionale okzipito-parietale aktive tACS oder Placebo-tACS), dann eine zweite Bewertungszeit (EEG, Perimetrie, und Lesetests)

Diskussion:

Das Forscherteam erwartet eine sofortige und signifikante Vergrößerung des Gesichtsfelds und verbesserte visuelle Erkennungsfähigkeiten von Patienten, die mit aktiver tACS-Stimulation an der Läsion der rechten Frontalregion (FEF) und / oder der kontralateralen Okzipitalregion (V1-IPS) behandelt wurden

Das Projekt wird zur Entwicklung einer innovativen Behandlung beitragen, um die Lebensqualität von Patienten mit HH-Hirnverletzungen zu verbessern, denen es bisher an wirksamen Behandlungsoptionen mangelt.

TACS ist eine leicht zugängliche und leicht anwendbare Technik in der groß angelegten klinischen Praxis. In Verbindung mit der EEG-Überwachung ist es das einzige, das eine effiziente und sichere Manipulation der oszillatorischen Aktivität und der interregionalen Synchronität ermöglicht.

Das Interesse an diesen neuen Methoden der nicht-invasiven Hirnstimulation, die die Plastizität des Gehirns steuern, bei Schlaganfall (130.000 neue Fälle / Jahr) oder Kopftrauma ist sehr groß. Die wissenschaftlichen, klinischen und technologischen Implikationen sind groß.