Lasten hemiplegia: Synergistinen hoito rTMS:llä ja CIT:llä

A. Erityiset tavoitteet Ehdotetussa tutkimuksessa tutkitaan uutta menetelmää aivojen uudelleenorganisoinnin ja toiminnan palautumisen edistämiseksi hemiplegiasta kärsivillä lapsilla. Todisteet osoittavat, että vaikka aivoissa on huomattava uudelleenorganisaatio hermovaurion jälkeen, jotkut muutokset ovat sopeutumattomia ja aiheuttavat yksilön toiminnan lisämenetyksiä. Aikuisella aivohalvauksesta selviytyneiden ipsilesionaalisen (halvauksen) puolipallon motoristen neuronien kiihtyvyys voi menettää. Aivopuoliskon välinen (transkallosaalinen) esto kohdistetaan näihin neuroneihin kontralesionaalisesta (ei aivohalvauksesta) aivopuoliskosta. Sekä aikuisen että lapsen kohdalla todisteet viittaavat siihen, että lisääntyneet ipsilateraaliset projektiot kontralesionaalisesta aivopuoliskosta pareettiseen käteen, mikä johtuu todennäköisesti kompensoivasta käyttäytymisestä, itse asiassa pahentavat vammaa. Oletamme, että pareettisen raajan aktiivisuuden harjoittelun tehokkuutta voidaan parantaa, kun se yhdistetään sähköfysiologiseen interventioon, joka vaimentaa aktiivisuutta kontralesionaalisissa motorisissa neuroneissa. Toistuva transkraniaalinen magneettistimulaatio (rTMS) on tehokas ja ei-invasiivinen tapa vaikuttaa aivojen kiihtyvyyteen. rTMS matalilla taajuuksilla heikentää hermotoimintaa. Stimuloimalla kontralesionaalista motorista aivokuorta alhaisella taajuudella ja siten vähentäen sen ipsilesionaalisen motorisen aivokuoren puolipallojen välistä inhibitiota indusoituu nettoviritysvaikutus (desinhibitio) ipsilesionaaliseen motoriseen aivokuoreen. Matalataajuisen rTMS:n edeltämisen rTMS:n esikäsittelyllä (katso alla) on osoitettu lisäävän jälkivaikutuksen suuruutta. Olemme äskettäin osoittaneet 6 Hz:n pohjustetun matalataajuisen rTMS:n yksittäisten hoitojen turvallisuuden aikuisilla, joilla on aivohalvaus, ja olemme tällä hetkellä mukana aikuisten NIH R01 -rahoitteisessa tutkimuksessa, jossa tutkitaan rTMS:n sarjahoitojen tehokkuutta, mekanismia ja turvallisuutta yhdessä motorisen kanssa. oppimisen koulutus. Epäonnistuminen lasten aivojen uudelleenjärjestelyssä olevaan suureen aukkoon vain jatkaa konservatiivisten mutta todennäköisesti alioptimaalisten hoitostrategioiden käyttöä. Pitkän aikavälin tavoitteemme on palauttaa eloonjääneiden, mutta lepotilassa olevien motoristen hermosolujen kiihtyvyys hemiplegiasta kärsivien lasten vaurioituneessa aivopuoliskossa ja edistää siten parempaa motorista palautumista. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi tavoitteemme on yhdistää 6 Hz pohjustetun matalataajuisen rTMS:n vaikutukset nykyiseen motorisen oppimisen harjoittelumuotoon, rajoitusten aiheuttamaan terapiaan (CIT), jotta saavutetaan synergismi, joka voi saada aikaan ennennäkemättömän aivojen uudelleenorganisoinnin ja palautumisen. toiminto.

Erityinen tavoite #1: Tutki viiden 6 Hz:n esivalmistetun matalataajuisen rTMS-hoidon turvallisuutta vuorotellen viiden CIT-hoidon kanssa hemiplegiaa sairastavilla lapsilla.

Haittavaikutukset mitataan havainnoimalla kohtauksia, jatkuvalla lääkärin seulonnalla, arvioimalla kognitiivisia ja motorisia toimintoja pareettisessa kädessä. Työhypoteesi on:

1. Viisi 6 Hz:n pohjustettua matalataajuista rTMS-hoitoa yhdistettynä CIT:n kanssa ei aiheuta kouristuksia tai muita vakavia haittavaikutuksia.

Erityinen tavoite #2. Selvitä rTMS:n ja CIT:n synergistinen vaikutus toiminnallisiin tuloksiin lapsilla, joilla on hemiplegia.

Viisitoista hemiplegiaa sairastavaa lasta kummassakin kahdesta lastenlääkärikeskuksesta (yhteensä N = 30) jaetaan satunnaisesti yhtä suureen määrään kahdesta ryhmästä: rTMSreal/CIT, rTMSsham/CIT. Työhypoteesit ovat:

1. Molemmat ryhmät osoittavat merkittävää pareettisen käden toiminnallisten tulosten paranemista jälkitestissä verrattuna esitestiin.
2. rTMSreal/CIT-ryhmässä pareettisen käden toiminta paranee huomattavasti enemmän kuin rTMSsham/CIT-ryhmä.

Erityinen tavoite #3: Tutki aivojen uudelleenorganisointia, joka liittyy 6 Hz:n alustettuun matalataajuiseen rTMS:ään yhdistettynä CIT:hen.

Hoidon aiheuttamaa aivojen uudelleenorganisaatiota ipsilesionaalisella pallonpuoliskolla tutkitaan herätetyllä aivokuoren kiihtyvyydellä, käyttämällä TMS:ää paripulssitestaukseen ja aivokuoren hiljaisen ajanjakson testaukseen sekä vapaaehtoisella aivokuoren rekrytoinnilla funktionaalisella magneettikuvauksella (fMRI). Työhypoteesit ovat:

1. Molemmat ryhmät osoittavat merkittävästi suurempia vasteita TMS- ja fMRI-testeillä jälkitestin jälkeen verrattuna heidän esitestiinsä.
2. rTMSreal/CIT-ryhmässä on huomattavasti suurempia muutoksia kuin rTMSsham/CIT-ryhmässä.

Tämä tutkimus on innovatiivinen siinä mielessä, että siinä yhdistyy ainutlaatuinen noninvasiivisen aivostimulaation muoto (primed matalataajuinen rTMS) ja käyttäytymisharjoittelu (CIT) edistääkseen synergismiä, jotka voisivat saavuttaa paremman toipumisen lasten hemiplegiassa kuin kummallakaan hoidolla yksinään. Odotetut tulokset ovat parantunut käsien toiminta ilman haitallisia vaikutuksia, mikä johtaa hemiplegiasta kärsivien lasten elämänlaadun paranemiseen ja hoitotaakan vähenemiseen koko eliniän ajan.