TACS:n vaikutus yläraajojen motorisen hallinnan palautumiseen ja aivoyhteyksiin kroonisissa aivohalvauspotilaissa (tACS)

Tämä projekti pyrkii arvioimaan transkraniaalisen vaihtovirtastimulaation (tACS) vaikutusta yläraajan motorisen hallinnan ja siihen liittyvän hermoston synkronoinnin palautumiseen 14 istunnon (5 viikkoa) kuntoutusohjelman aikana aikuispotilaille, joilla on diagnosoitu aivohalvaus kroonisessa vaiheessa. Erityisesti stimulaatio gamma-alueilla, koska tähän mennessä saatavilla olevat todisteet antavat meille mahdollisuuden ehdottaa, että tACS Gamma-alueella (noin 70 Hz) helpottaa moottorin suorittamista. Tätä tarkoitusta varten kokeelliseen lähestymistapaan kuuluu aktiivinen (70 Hz gammarytmi ja 7 Hz, theta-rytmi) ja vale-tACS sekä analyyttinen ja integroitu motoriikkaharjoittelu kaksoissokkoutettuna ja satunnaistettuna.

Hypoteesimme on, että gammataajuus tACS palauttaa hermosolujen synkronoinnin beta-alueella, mikä tehostaa harjoitusohjelmaan liittyvää yläraajan motorista palautumista.

Yleisenä tavoitteena on arvioida yhdistetyn tACS:n ja yläraajojen harjoittelun vaikutuksia motoriseen suorituskykyyn ja aivoyhteyksiin kroonisen vaiheen aivohalvauspotilailla.

Tarkat tavoitteet tämän saavuttamiseksi ovat (1) Toteuttaa järjestelmä motorisen aktiivisuuden ja EEG:n samanaikaista mittaamista varten tACS:ssä ottaen huomioon mahdolliset aivohalvauspotilaiden asennon muutokset. (2) Arvioi motoriseen suorituskykyyn liittyvä yläraajan motorinen ohjaus ja hermoston synkronointi yhdistetyn stimulaatio- ja harjoitusohjelman suorittamisen aikana. Koulutus sisältää analyyttisiä ja toiminnallisia tehtäviä suorituskyvyn optimoimiseksi toimintojen ja aktiviteettien ICF-tasolla. tACS:ää käytetään vain analyysitehtävän aikana. (3) Analysoi koeryhmien motorisen suorituskyvyn ja hermosolujen synkronoinnin muutokset.

Käyttämällä erityisiä motorisia ohjausparametreja (kineettinen ja kinemaattinen ohjaus), kliinisiä asteikkoja ja elektroenkefalografiaa, tämän uuden neurostimulaatioparadigman (tACS plus koulutus) välitön ja pitkäaikainen (3 kuukautta koulutuksen jälkeen) käyttäytymis- ja neurofysiologinen vaikutus aivohalvauksen motoriseen kuntoutukseen perustetaan.

Varianssianalyysin, klusterointivertailujen ja lineaaristen regressioiden avulla selvitetään tACS:n vaikutus hermosolujen synkroniaan ja rinnakkaismotoriseen aktiivisuuteen sekä niiden taustalla oleva suhde.

Käytämme REDCap-alustaa rekisteröidäksemme kaikki sairauskertomuksen ja kliinisten arvioiden antamat kliiniset tiedot.

Rekrytointi tehdään Metropolitan University of Educationin Clinical Centerissä ja yliopiston läheisyydessä olevissa perusterveydenhuollossa. Otoskoko on 45 kroonisen vaiheen aivohalvauksen eloonjäänyttä. Otoskoon laskennassa käytettiin tutkimuksessa saatavilla olevaa dataa Fugl-Meyer-pisteiden erolle kahden pallonpuoliskon ja näennäisen transkraniaalisen tasavirtastimulaatioryhmän välillä toimenpiteen jälkeen (Alisarin et al. tutkimuksessa, 2020), ottaen huomioon vaikutuksen koko 1,4 , p-arvo 0,05 ja teho (1-beeta) 0,9, mikä tuotti otoskoon 12 koehenkilöä ryhmää kohden. Nyt, kun otetaan huomioon myös poistumisprosentti 20 % ja 3 tutkimusryhmän koon vastaavuus, lopullinen otoskoko on 15 henkilöä ryhmää kohden (yhteensä 45 henkilöä).

Tutkimushypoteesiin vastaamiseksi tarkastellaan kahta muuttujaa ensisijaisena tuloksena:

1. Käyttäytymistaso, se on pistemäärä Fugl-Meyerin asteikolla (yläraajojen osa). Tätä asteikkoa on käytetty laajalti neurorehabilitaation alalla motoristen vaurioiden arvioimiseksi (ICF-toimintotaso).
2. Neurofysiologisella tasolla ensisijainen tulos on muutos spektritehossa beeta-kaistalla (13-30 Hz), joka liittyy motoriseen suorituskykyyn kineettisissä ja kinemaattisissa tehtävissä. Signaalinkäsittely noudattaa klusterilähestymistapaa käyttäen Fieldtrip-työkalupakkia Matlab-ohjelmistossa (R2016B).

Molemmille muuttujille tehdään kaksitekijäinen varianssianalyysi (kokeellinen ryhmätekijä (3 tasoa, tACS-70Hz, 7Hz ja simuloitu) ja aikatekijä (4 tasoa mittausaikoihin)). Tuloksesta riippuen se soveltaa post-hoc-testiä (bonferroni) tasojen ja vuorovaikutusten välisten erojen tutkimiseen. Muuttujien välistä yhteyttä tarkastellaan regressiomallien avulla. Merkittävyystason p-arvo on 0,05. Tilastollinen analyysi toteutetaan R-kielellä ja Rstudio-ohjelmistolla. Ensisijaisia ​​tuloksia täydentäen ja tutkimusilmiön kuvauksen laajentamiseksi analysoidaan jo kuvattujen kliinisten asteikkojen pisteet sekä kineettiset (absoluuttinen voima, voimanmuutoksen nopeus) ja kinemaattiset muuttujat (suuntavirhe, analyyttisten ja yhdistettyjen tehtävien enimmäisnopeus). Lisäksi pitkän mittakaavan synkronointia kuvataan jo tunnistettujen elektrodien välisten liitettävyysmuuttujien avulla (vaihelukitusarvo ja painotettu vaiheviiveindeksi).