Cebado con tDCS: Ampliación de la ventana de recuperación en el accidente cerebrovascular crónico

OBJETIVO 1: Determinar si el rendimiento motor de la UE mejora significativamente en individuos con deterioro moderado por un accidente cerebrovascular crónico, luego de la aplicación de tDCS anódica al PMd ipsilesional durante la TRT de la UE basada en circuitos realizada tres veces por semana durante 4 semanas. Hipótesis: después de un programa UE TRT emparejado con tDCS de 4 semanas, habrá cambios significativos en el rendimiento unimanual y bimanual en personas con deterioro moderado por accidente cerebrovascular crónico, según lo detectado por evaluaciones clínicas. Nuestra medida principal será la acelerometría UE recopilada con ActiGraphs basados ​​en la muñeca; una medida secundaria será la prueba de función motora de Wolf (WMFT).

OBJETIVO 2: Determinar si hay cambios cerebrales estructurales y funcionales significativos en personas con deterioro moderado por accidente cerebrovascular crónico, luego de la tDCS anódica aplicada al PMd ipsilesional emparejado con TRT basado en circuitos, UE, realizado 3 veces por semana durante 4 semanas. Hipótesis: después de un programa UE TRT emparejado con tDCS de 4 semanas, habrá cambios cerebrales estructurales/funcionales significativos detectados por imágenes de resonancia magnética (MRI) y MRI funcional (fMRI). Basándonos en trabajos anteriores,4,10 esperamos que haya un aumento en la conectividad funcional en estado de reposo, como se muestra usando BOLD fMRI entre el cerebelo y las áreas corticales.

El entrenamiento relacionado con la tarea (TRT) es un enfoque de tratamiento que tiene como objetivo aumentar el uso del brazo parético, evitar el desuso aprendido y minimizar la compensación (Thielman et al, 2004). Implica la práctica variable de movimientos funcionales dirigidos a un objetivo en un entorno natural (Ada et al, 1994) centrándose en resolver problemas de movimiento (Gentile, 2000). Se ha encontrado que el entrenamiento relacionado con la tarea mejora significativamente la función del brazo parético después del accidente cerebrovascular, en individuos con UE FM inicial < 35 (Kim et al., 2013; Thielman et al., 2004; Thielman, 2015; Wu et al, 2000).

Los efectos de la TRT podrían aumentarse con el emparejamiento de estimulación cerebral no invasiva. Se ha descubierto que el cebado motor antes o durante la práctica de tareas fomenta el aprendizaje motor y la función UE en individuos sanos y personas después de un accidente cerebrovascular al aumentar la neuroplasticidad (Fusco et al., 2014; Stoykov y Madhavan, 2015; Stoykov y Stinear, 2010). La estimulación de corriente continua transcraneal anódica (tDCS) es una forma de estimulación (Fusco et al., 2014). La tDCS anódica aumenta la excitabilidad neuronal al despolarizar el potencial de membrana, mientras que la tDCS catódica disminuye la excitabilidad e hiperpolariza el potencial de membrana (Nitsche y Paulus, 2001). Se ha demostrado que los efectos secundarios de la estimulación con tDCS anódica, que involucran la activación de los receptores NDMA asociados con la potenciación a largo plazo, duran hasta 120 minutos (min) (Madhavan y Shah, 2012). La tDCS anódica administrada durante la intervención tiene un mayor impacto en la función UE que la terapia o la tDCS sola (Bolognini et al., 2011; Butler et al., 2013; Cho et al., 2015; Lee and Lee, 2015; Yao et al., 2015). Si bien la recepción de tDCS durante las intervenciones terapéuticas es prometedora, puede limitar la terapia a programas sentados o más sedentarios. Dado el apoyo en la literatura, creemos que puede ser más efectivo fomentar la neuroplasticidad y la recuperación funcional de la UE en sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares crónicos si la tDCS se realiza de manera repetitiva, durante la participación en un programa dinámico de pie de la UE. Nuestro programa de pie TRT UE basado en circuitos requiere más esfuerzo aeróbico de los participantes que el programa sentado y se ha demostrado que un mayor esfuerzo aeróbico fomenta la neuroplasticidad en las personas después de un accidente cerebrovascular (Mang et al., 2013; Quaney et al., 2009).

Expansión de la plasticidad más allá de la corteza motora. La corteza premotora dorsal (PMd) puede ser un sustrato neural más adecuado para promover la recuperación en individuos con deterioro moderado. Si bien los resultados del cebado anódico sobre la corteza motora ipsilesional son prometedores, los efectos se han limitado principalmente a personas con deficiencias leves. Para las personas con deterioro moderado, una porción sustancial de la corteza motora y/o el sistema corticoespinal se daña, lo que deja menos sustrato neural dentro de M1 del que se puede atacar usando tDCS anódico. En tales individuos, los sitios corticales alternativos pueden tener un mayor potencial para reorganizar e implementar la recuperación motora. Previamente, nosotros (Kantak et. al., 2012) y otros (Plow et al., 2016) propusieron que el PMd puede estar en una posición única para reorganizar e implementar la recuperación después de una lesión en la corteza motora. El PMd contribuye a más del 30% de las fibras corticoespinales descendentes (Barbas y Pandya, 1987; Dum y Strick, 2002). Además, se ha demostrado que el PMd se reorganiza después de un accidente cerebrovascular, lo que contribuye al rendimiento motor (Fridman et al., 2004; Kantak et al., 2012; Mohapatra et al., 2016). Creemos que el beneficio de cebar el PMd antes de participar en el UE TRT basado en circuitos justifica una mayor investigación.

Imagen mental. El uso de imágenes de resonancia magnética (MRI) de difusión híbrida y MRI funcional (fMRI) para cuantificar los cambios estructurales y funcionales en el cerebro es fundamental para comprender el cambio de comportamiento posterior a la lesión y con el entrenamiento. La organización funcional del tejido cortical intacto posterior al accidente cerebrovascular depende de la experiencia conductual posterior a la lesión (O'Shea et al, 2007). La neuroimagen se ha utilizado para mostrar un aumento en la actividad neuronal en personas que participan en TRT después del accidente cerebrovascular (Nelles et al, 2001). Mediante el uso de fMRI para evaluar la función cerebral, se puede determinar el volumen de activación en áreas regionales del cerebro, lo que podría usarse para predecir el resultado del tratamiento (Cramer, 2008).