Wirkung der hochauflösenden transkraniellen Gleichstromstimulation an mehreren Standorten, die auf das sensomotorische Netzwerk abzielt

Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) wurde angewendet, um die kortikale Erregbarkeit bei Schlaganfallpopulationen zu erleichtern, da zunehmende Hinweise darauf hindeuten, dass die klinische Erholung nach einem Schlaganfall auf eine neuroplastische Reorganisation zurückzuführen ist. Allerdings bleibt die Genesung nach einem Schlaganfall nach dieser Art der nicht-invasiven Neuromodulation bei Schlaganfallpatienten aufgrund unterschiedlicher Ätiologien, Läsionsprofile und Dauer nach dem Schlaganfall unterschiedlich. Bei der Schlaganfallanwendung von tDCS konzentrierten sich die meisten nicht-invasiven Hirnstimulationsstudien hauptsächlich auf die Modulation des primären motorischen Kortex (M1) beim Umlernen motorischer Fähigkeiten. Frühere Studien haben gezeigt, dass nicht nur M1, der wichtigste Bereich des motorischen Systems, sondern auch andere sekundäre motorische Bereiche (z. B. prämotorischer Kortex (PM) und ergänzender motorischer Bereich (SMA)) durch den Ausbruch beeinflusst werden können von Schlaganfall. Tatsächlich werden bei Schlaganfallpatienten häufig SMA-Aktivierungen und Verschiebungen im M1 beobachtet. Allerdings agieren Gehirnregionen nicht isoliert, sondern kommunizieren und interagieren über Netzwerke mit anderen diskreten Regionen. Herkömmliche Stimulationen einer Region (normalerweise M1 bei Schlaganfall) haben die Auswirkungen auf das Netzwerk und die veränderte Zusammensetzung des motorischen Netzwerks nach einem Schlaganfall vernachlässigt, was bei der Schlaganfallrehabilitation häufig eingeschränkt ist. Ein neuartiges Multisite-High-Definition-tDCS (HD-tDCS) bei gesunden Menschen zeigte, dass eine solche netzwerkspezifische Stimulation die motorische Erregbarkeit über die herkömmliche Stimulation hinaus steigern kann, die nur auf eine Region abzielt. Es zeigte sich, dass die Erregbarkeit nach Multisite-HD-tDCS mehr als doppelt so hoch war wie nach herkömmlicher tDCS.

Um die verschiedenen Läsionsorte und die unterschiedlichen Aktivierungsmuster einzelner Schlaganfallüberlebender zu berücksichtigen, können mithilfe der Finite-Elemente-Modellierung personalisierte Läsionsprofile und anatomische Merkmale bestimmt werden. Dabei werden Läsionsprofile aus der MRT generiert und fortschrittliche Algorithmen berechnen die Stromdichte, um den Modulationseffekt zu maximieren. Die Elektrodenplatzierungen könnten durch die Montageoptimierung bestimmt werden, die auf die Aktivierung individueller motorischer Netzwerke abzielt, gesteuert durch aufgabenbasiertes fMRT unter Verwendung von Berechnungsalgorithmen. Durch die gezielte Ausrichtung auf das motorische Netzwerk könnte die neue Multisite-Elektrodenmontage das Potenzial bieten, eine bessere kortikale Aktivierung als die herkömmliche tDCS-Montage zu ermöglichen.

In dieser Studie wird eine randomisierte Cross-Over-Studie durchgeführt, um motorische Aktivierungs- und Reorganisationsänderungen vor und nach Multisite-HD-tDCS, konventionellem tDCS und Schein-tDCS bei Schlaganfallüberlebenden zu untersuchen. Der Stimulationseffekt wird durch fMRT bewertet.