Viiden istunnon Dual-tDCS:n vaikutus alaraajojen suorituskykyyn subakuuteissa aivohalvauksissa

Aivohalvaus on johtava pitkäaikaisen työkyvyttömyyden syy. Motorisen toiminnan palautuminen aivohalvauksen jälkeen on usein epätäydellistä klassisista kuntoutustekniikoista huolimatta. 2000-luvun alussa otettiin käyttöön transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) ei-invasiivisena työkaluna, joka moduloi aivojen kiihtyneisyyttä reversiibelisti, jolloin laite lähettää jatkuvasti matalaa tasavirtaa (DC) kiinnostuksen kohteena olevalle alueelle. elektrodit. Transkraniaalista tasavirtastimulaatiota (tDCS) on käytetty neurorehabilitaatiossa hyödyksi iskeemisiä aivohalvauspotilaita aivohalvauksen eri vaiheissa erityisesti akuutin, subakuutin ja kroonisen vaiheen aikana positiivisilla ja turvallisuusraporteilla.

Aivohalvauksen jälkeen vaurioituneen aivopuoliskon kiihtyvyys vähenee ja se nähdään vaurioittamattoman pallonpuoliskon kiihottumisen yliaktiivisena. Epänormaalin korkeaa aivopuoliskosta vaurioituneeseen aivopuoliskoon on raportoitu siirtymistä. Hermoston plastisuus alkaa varhaisessa vaiheessa aivohalvauksen jälkeen. Epätasapainon IHI:n estäminen ja vaurioituneen pallonpuoliskon kiihottumisen lisääminen varhaisessa vaiheessa olisi hyödyllistä aivohalvauksen kuntoutuksessa.

Polaarisuusspesifisten vaikutusten perusteella anodaalinen tDCS lisää aivokuoren kiihtyvyyttä ja katodinen tDCS vähentää aivokuoren kiihtyvyyttä. Transkraniaalista tasavirtastimulaatiota (tDCS) voidaan soveltaa kahdessa erillisessä montaasissa: monokefaalisessa ja kaksipuoliskoisessa/kaksois-tDCS:ssä (kahdella elektrodilla molemmilla aivopuoliskoilla samanaikaisesti). Iskun jälkeisen moottorin palautumisen indusoimiseksi käytetään tyypillisesti kahta erilaista monokefaalista montaasia: i) vaurioituneen pallonpuoliskon kiihottumisen palauttamiseksi: anodi vaurioituneen aivopuoliskon päälle ja katodi vertailuelektrodina, joka asetetaan vastakkaisen silmänympärysalueen päälle ii) säätelemään alaspäin. vaurioittamattoman pallonpuoliskon virittyvyys ja tasapainotus IHI: katodi vaurioitumattoman pallonpuoliskon päällä ja anodi vertailuelektrodina. Dual-tDCS:ää voidaan myös soveltaa, mikä mahdollistaa kiihottavan ja estävän vaikutuksen samanaikaisen kytkennän molemmissa aivokuorissa. On vain vähän todisteita siitä, että tDCS (monocephalic and bi-hemispheric/dual-tDCS) voisi parantaa alaraajojen suorituskykyä välittömästi ja vähintään 3 kuukauden kuluttua. Vaikutus kävelysuoritukseen ja lihasvoimaan on kuitenkin edelleen epäselvä.

Äskettäin terveillä vapaaehtoisilla on kuvattu kahden pallonpuoliskon tDCS:ää, jossa toinen puolipallo kiihottaa anodistimulaatiolla ja inhiboi toista katodisella stimulaatiolla parantamaan käsien motorista oppimista enemmän kuin yksipuolinen tDCS. Vastaavien tDCS-indusoitujen muutosten raportoitiin kuvantamistutkimuksessa sisältävän pallonpuoliskon välisiä vuorovaikutuksia.

Dual-tDCS:ää on viime aikoina käytetty kuntoutuksessa, jonka tarkoituksena on vähentää vaurioitumattoman aivopuoliskon vaurioituneen aivopuoliskon kohdistamaa estoa ja palauttaa IHI:n normaali tasapaino. Dual-tDCS:n yhdistettynä harjoitteluun tai samanaikaiseen työ-/fysikaaliseen terapiaan on raportoitu parantavan motoristen taitojen oppimista ja pareettisen yläraajan toimintaa kroonisilla aivohalvauspotilailla.

Alaraajojen toiminnot ovat yleensä toimintakyvyttömiä pistoksen jälkeen, mutta harvemmat tutkimukset ovat keskittyneet tDCS:n vaikutukseen alaraajojen toimintoihin. Yksittäinen anodaalinen tDCS-istunto alaraajan M1 yli on raportoitu tehostavan akuutisti pareettisen nilkan motorisen harjoituksen vaikutusta, pareettisen polven ojentajien voimantuottoa ja asennon vakautta kroonisissa aivohalvauspotilaissa. Tutkimus osoitti kävelynopeuden parantuneen välittömästi pelkän dual-tDCS-istunnon jälkeen subakuuteilla aivohalvauspotilailla.

Edellisen tutkimuksen perusteella tDCS:n 1-2 mA virranvoimakkuutta käytetään yleensä aivojen toiminnan modulointiin. Oikea toimitettu virrantiheys on välillä 0,029-0,008 mA/cm 2. Mitä suurempi virrantiheys, sitä pidempään kestävä, voimakkaampi ja syvempi aivokuoren neuronistimulaatio. Siksi tDCS:n 2 mA:n virranvoimakkuutta käytettiin aivohalvauspotilailla alaraajojen suorituskyvyn parantamiseksi. Homologisten aivoalueiden jälkeen alaraajojen motorinen alue on syvällä, ja aiemmat tutkimukset osoittivat, että tDCS:n virran intensiteetti 2 mA voisi kulkea aivojen alaraajojen alueen läpi.

Lisäksi Tahtis ym., 2013 havaitsivat, että 2 mA:n dual-tDCS:n käyttö voi parantaa kävelynopeutta heti yhden istunnon jälkeen subakuutissa aivohalvauksessa, ja Klomjai et al, 2018 havaitsivat, että yksi 2 mA dual-tDCS-istunto fysioterapian kanssa subakuutissa aivohalvauksessa parani välittömästi istuma-seisoma-suorituskyky enemmän kuin pelkkä fysioterapia. Toimintamekanismeista oletettiin, että jatkuvalla stimulaatiolla on vaikutusta hermosolujen plastisuus muuttuu. Siksi he ehdottivat, että lisätutkimuksessa toteutettaisiin enemmän kaksois-tDCS-istuntoja yhdistettynä fysioterapiaan alaraajojen suorituskyvyn parantamiseksi ja pitkäkestoisen jälkivaikutuksen määrittämiseksi.

Viiden peräkkäisen kaksois-tDCS-istunnon vaikutus fysioterapian aikana yläraajojen suorituskykyyn osoitti merkittävää yläraajan motoristen toimintojen paranemista ja säilyi vähintään 1 viikon ajan. Tässä tutkimuksessa pitkäkestoinen vaikutus osoitettiin vähintään viikosta kolmeen kuukauteen. On todisteita siitä, että 5 peräkkäistä yhden pallonpuoliskon tDCS-päivää näytti parantavan alaraajojen motorisia toimintoja ilman vakavia haittavaikutuksia aivohalvauspotilailla. Useiden kaksois-tDCS-istuntojen vaikutus kävelysuoritukseen ja lihasvoimaan on edelleen epäselvää. Dual-tDCS:n useiden istuntojen pitkäkestoisena jälkivaikutuksena.

Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia 5 peräkkäisen dual-tDCS-istunnon tehoa yhdistettynä tavanomaiseen fysioterapiaan alaraajojen toimintoihin aivohalvauksen jälkeen subakuutissa. Alaraajojen suorituskyvyn arvioinnin kliiniset tulokset koostuvat käsidynamometrillä mitatusta lihasvoimasta, Time up and go -testistä alaraajojen toiminnallisesta suorituskyvystä, viisi kertaa istuma-seisomatestistä dynaamisen tasapainon ja lihasvoiman mittaamiseksi sekä Zebris Force -jakauman mittauksesta. (FDM) kävelyanalyysiin.