Identificación de estados cerebrales personalizados que predicen el rendimiento residual del tracto corticoespinal después de un accidente cerebrovascular

Las intervenciones de estimulación magnética transcraneal (EMT) podrían fortalecer las conexiones residuales del tracto corticoespinal (CST) y promover la recuperación motora de la mano después de un accidente cerebrovascular. Para maximizar los efectos de tales intervenciones, deben administrarse durante los patrones de actividad cerebral durante los cuales EMT activa mejor el CST residual y mejora su transmisión neuronal. Este enfoque se denomina EMT dependiente del estado cerebral. Los investigadores han desarrollado recientemente un marco de aprendizaje automático que identifica patrones personalizados de actividad cerebral que reflejan una fuerte activación de CST en adultos neurotípicos. En este estudio, los investigadores aplicarán este marco al cerebro después de un accidente cerebrovascular por primera vez. También evaluarán las relaciones entre la capacidad de este marco para detectar estados de activación de CST fuertes y débiles y medidas de integridad de la vía de CST.

Los participantes visitarán el laboratorio durante dos días de pruebas separados por al menos una noche de sueño. El día 1, los participantes brindarán su consentimiento informado. La herramienta de evaluación de competencias MacArthur y la prueba de detección de afasia de Frenchay se utilizarán para evaluar la capacidad de consentimiento y confirmar la presencia de afasia expresiva según sea necesario. Posteriormente, los participantes completarán la evaluación de elegibilidad y la evaluación clínica del deterioro motor, la función motora y la discapacidad de las extremidades superiores utilizando la evaluación Fugl-Meyer de las extremidades superiores, la prueba de función motora de Wolf y la escala de Rankin modificada. Luego, los participantes serán evaluados para detectar la presencia de conexiones CST residuales desde el hemisferio lesionado hasta el primer músculo interóseo dorsal afectado. Se conectarán electrodos de grabación a este músculo para registrar las contracciones provocadas por TMS en estos músculos. Durante este procedimiento, se aplicará TMS de pulso único a cada punto de una cuadrícula de resolución de 1 cm que cubre áreas motoras primarias y secundarias del hemisferio lesionado a la máxima potencia del estimulador. Si TMS provoca de manera confiable una contracción muscular en el primer interóseo dorsal afectado, se considerará que ese participante tiene conexiones CST residuales y será elegible para el estudio completo. Si no se observa ninguna contracción muscular, el participante no será elegible para el estudio completo. Posteriormente se retirarán los electrodos de registro y el participante abandonará el laboratorio.

El día 2, los participantes regresarán al laboratorio. Los investigadores confirmarán la elegibilidad continua y colocarán electrodos de registro en el cuero cabelludo usando un gorro tipo natación. Los investigadores también colocarán electrodos de registro en el primer interóseo dorsal afectado, así como en los músculos abductor corto del pulgar y extensor común de los dedos afectados. Después de identificar la ubicación del cuero cabelludo en la que TMS provoca mejor contracciones musculares en el primer músculo interóseo dorsal afectado, los investigadores determinarán la intensidad de TMS más baja posible que provoque contracciones musculares al menos la mitad del tiempo. Luego, los investigadores administrarán 6 bloques de 100 pulsos individuales de TMS mientras los participantes descansan tranquilamente con los ojos abiertos. La estimulación se administrará a una intensidad un 20% mayor que la intensidad TMS más baja posible que evoque contracciones musculares al menos la mitad del tiempo. Posteriormente, se retirarán todos los electrodos, se completará la participación y los participantes abandonarán el laboratorio.

Los investigadores reclutarán un total de 20 supervivientes de accidentes cerebrovasculares crónicos para este estudio.