Hemisfäärien väliset estävät vuorovaikutukset (InHIb)

Tämän ehdotuksen yleisenä tavoitteena on tutkia uusien lähestymistapojen tehokkuutta aivohalvauksen toipumiseen perustuen viimeaikaisiin raportteihin, jotka koskevat aivopuoliskojen välistä vaikutusta neuroplastiseen muutokseen ja motoristen taitojen oppimiseen. Aivohalvauksen jälkeen aivokuoren kiihtyvyys vähenee ipsilesionaalisessa ja lisääntyy kontralesionaalisessa primaarisessa motorisessa aivokuoressa (M1). Yhdessä nämä muutokset estävät hemipareettisen käsivarren käyttöä ja estävät toiminnallista palautumista. Hemipareettisen käsivarren käytön lisääminen kohottaa ipsilesionaalisen aivokuoren kiihtyneisyyttä ja parantaa toimintaa. Tärkeää on, että ammattitaitoinen motoriikka nostaa aivokuoren kiihtyneisyyttä vielä enemmän kuin pelkkä yleisen käytön lisääminen. Kortikaalisen kiihtyneisyyden lisääntymisen vaikutus toiminnan palautumiseen aivohalvauksen jälkeen on kuitenkin rajallinen, ehkä siksi, että sekä lisääntyvään käyttöön että uusien motoristen taitojen oppimiseen liittyvä muutosnopeus on alhainen.

Toistuva transkraniaalinen magneettistimulaatio (rTMS) on ei-invasiivinen aivojen stimulaatiomenetelmä. Ihmisillä korkeilla taajuuksilla käytetty rTMS voi lisätä aivokuoren kiihottumista; päinvastoin, matalilla taajuuksilla se voi vähentää aivokuoren kiihottumista. Vaikka rTMS yksinään voi muuttaa aivokuoren kiihtyneisyyttä aivohalvauksen jälkeen, sen vaikutus neuroplastiseen muutokseen on pieni, mikä todennäköisesti heijastaa konsolidaation puutetta parillisen motorisen käyttäytymisen puuttuessa. Tietyn hermoverkon toiminnan moduloiminen aivojen stimulaatiolla ennen motoristen taitojen harjoittamista voi pohjimmiltaan pohjustaa järjestelmää ja tehostaa uusien motoristen taitojen oppimiseen liittyviä neuroplastisia vaikutuksia. Tähän mennessä vain harvat tutkimukset ovat yhdistäneet rTMS:n uuden motorisen tehtävän harjoittamiseen ja arvioineet muutoksia motorisessa toiminnassa tai käyttäytymisessä.

Intuitiivisesti näyttää siltä, ​​​​että on yksinkertaisinta käyttää korkeataajuista rTMS:ää ipsilesionaalisessa aivokuoressa parantamaan aivokuoren kiihottumista. Kuitenkin, koska stimulaatiokohteiden paikantaminen vaurioituneelta pallonpuoliskolta on vaikeaa, matalataajuinen rTMS, jota sovelletaan kontralesionaaliseen aivokuoreen, voi olla parempi lähestymistapa. Vaikka matalataajuisen rTMS:n suora vaikutus ihmisen aivokuoressa on tukahduttaa aktiivisuutta stimuloidulla alueella, se myös epäsuorasti tehostaa etäistä aktiivisuutta. Matalataajuinen rTMS M1:n yli lisää aivokuoren aktiivisuutta kontralateraalisessa M1-homologissa. Laajensimme tämän havainnon äskettäin ensisijaiseen sensoriseen aivokuoreen (S1); osoittaen, että matalataajuinen rTMS vasemman S1:n yläpuolella lisäsi (eli estymättömän) oikeanpuoleisen S1:n heräävyyttä. Siksi kontralesionaalisen aivokuoren suppressoiminen ipsilesionaalisen aivokuoren aktiivisuuden lisäämiseksi voi helpottaa hermoympäristöä, joka on suotuisa neuroplastiselle muutokselle.

Yhdessä nämä tiedot viittaavat siihen, että aivokuoren estävä stimulaatio yhdessä ammattitaitoisen motorisen harjoituksen kanssa voi tarjota uuden lähestymistavan aivohalvauksen kuntoutukseen. Ymmärtääksemme paremmin, onko tämä lähestymistapa hyödyllistä, ehdotamme kahden erityistavoitteen testaamista erillisissä kokeissa.

Erityinen tavoite: Testaa sellaisten toistuvien istuntojen kumulatiivisia vaikutuksia, joissa aivostimulaatio yhdistetään M1c:n ja S1c:n kautta taitavaan motoriseen harjoitteluun henkilöillä, joilla on aivohalvaus.

Arvioimme hemipareettisen käsivarren motorisia ja sensorisia toimintoja, motorista suorituskykyä / motoristen taitojen hankkimista (toistuvat sekvenssin vasteajat), aivokuoren kiihtyvyys ja neurosähköinen aktiivisuus henkilöillä, joilla on krooninen subkortikaalinen aivohalvaus. Esiaivostimulaatiomittauksia verrataan 5 päivän harjoittelun jälkeen saatuihin mittauksiin, jotka on yhdistetty aivostimulaatioon erillisessä no-rTMS-retentiotestissä aivostimulaation kumulatiivisten vaikutusten arvioimiseksi.