Kraniaalihermon neuromodulaatio parantaa käsivarren toimintaa ja aivojen plastisuutta aivohalvauksen aikana (CN-NINM)

Jäljellä oleva lihasheikkous sairastuneessa yläraajassa (UL) vaikuttaa merkittävästi kielteisesti aivohalvauksen saaneiden henkilöiden päivittäiseen toimintaan (ADL). Tutkimukset raportoivat, että UL-heikkouden aste korreloi vahvasti ADL:n toimintatasoon, mikä vaikuttaa aivohalvauksen jälkeiseen itsenäisyyden yleiseen tasoon.

Aivohalvauksen jälkeinen motorinen palautuminen liittyy pääasiassa keskushermoston kykyyn organisoitua uudelleen tai neuroplastisuuteen. Neuroplastisuus voidaan arvioida non-invasiivisella transkraniaalisella magneettistimulaatiolla (TMS). TMS mahdollistaa laskevan kortikospinaalisen reitin, pääasiallisen raajojen ja vartalon liikkeitä säätelevän motorisen reitin, jännittävyyden arvioinnin. TMS:n aiheuttamien motoristen herätepotentiaalien (MEP) amplitudi antaa suoran mittauksen kortikospinaalisten hermosolujen kiihottavuudesta, ja tutkimukset ovat osoittaneet, että MEP-amplitudeja voidaan käyttää motoriseen palautumiseen liittyvien neuroplastisten muutosten tutkimiseen ja ne ovat hyviä ennustajia yksilölliselle vasteelle harjoitteluun. aivohalvauksen jälkeinen. Äskettäisessä tutkimuksessa UL-harjoituksista kroonisista aivohalvauksista selviytyneillä, MEP-perusamplitudeja käytettiin arvioimaan osallistujien toipumispotentiaalia ja räätälöimään UL-harjoitteluohjelman intensiteettiä vastaavasti. Kerrostelemalla heidät MEP-amplitudiensa perusteella kaikki osallistujat, riippumatta heidän aivohalvauksen jälkeisen palautumisen tasosta, osoittivat merkittäviä parannuksia UL-toiminnassa räätälöidyn harjoitusohjelmansa jälkeen. Yhdessä nämä tulokset viittaavat siihen, että MEP-amplitudin arvioiminen voi tarjota tehokkaan tavan arvioida neuroplastisuutta sekä auttaa yksilöiden harjoitusinterventioiden kohdistamisessa ja räätälöinnissa aivohalvauksen jälkeisen palautumisen optimoimiseksi.

Neuroplastisuuden parantamiseksi harjoitukset ovat kriittisiä aivohalvauksen jälkeisessä kuntoutuksessa, koska ne mahdollistavat UL-motorisen toiminnan ja voiman parantamisen sekä edistävät aivojen plastisuutta, mikä lisää UL:n käyttöä ADL:issä. Voimaharjoittelun hyödyn hyödyntämiseksi motorisen palautumisen ja neuroplastisuuden edistämisessä aivohalvauksen kuntoutuksen ei-invasiivisia neurostimulaatioita (NIBS) tutkitaan yhä enemmän lisähoitona. Tähän mennessä transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) on tutkituin NIBS, mutta tDCS:n vasteessa havaitaan suurta vaihtelua, sillä yli 50 % henkilöistä ei reagoi odotetulla tavalla. Tämä tDCS-vasteen tutkimusten heterogeenisuus voidaan selittää konsensuksen puuttumisella optimaalisista stimulaatioparametreista, yksittäisten aivojen anatomisten ominaisuuksien vaikutuksesta tDCS-vasteeseen ja kallon läpi kulkevan sähkövirran läsnäololla. Siten yksilöiden välisen anatomisen vaihtelun ja kallon aiheuttaman sähkövirran shunttien vaikutusten torjumiseksi viimeaikaisissa tutkimuksissa tutkitaan nyt aivohermostimulaatiota aivohalvauksen lisähoitona, kun se yhdistetään kuntoutukseen. Uusi NIBS-terapeuttinen laite, joka stimuloi kahta päähermoa, kolmois- ja nielun hermoja, kielistimulaatiolla, etenee neurologiseen kuntoutukseen eli aivohermon ei-invasiiviseen neuromodulaatioon (CN-NINM). Asettamalla elektrodeja suoraan kieleen CN-NINM mahdollistaa suoran hermoimpulssien virran, jotka kulkevat aivorungon kallon hermoytimiin ja sitten motoriseen aivokuoreen indusoimaan kohdennettuja neuroplastisia muutoksia yhdistettynä kuntoutushoitoihin. Erilaisten neurologisten vammojen jälkeen ja yhdistettynä moniin interventioihin CN-NINM parantaa toiminnallista suorituskykyä, kuten kävelyä ja tasapainoa. Neuroplastisuudessa on myös havaittu muutoksia, kuten aivojen beeta-aktivaation lisääntyminen elektroenkefalografialla mitattuna ja lisääntynyt aktivaatio ensisijaisella motorisella aivokuoren alueella. Aivohalvauksen jälkeen vain yhdessä tutkimuksessa on verrattu CN-NINM:n vaikutusta 2 viikon tasapaino- ja kävelyharjoitteluohjelmaan (kokeellinen ryhmä) pelkkään 2 viikon tasapaino- ja kävelyharjoitteluohjelmaan (kontrolliryhmä) toiminnalliseen suorituskykyyn. arvioitiin Mini-Best-testillä henkilöillä, jotka ovat aivohalvauksen subakuutissa vaiheessa. Mini-Best-testin tulokseen perustuen koeryhmän tasapainossa havaittiin parannusta vertailuryhmään verrattuna (p=0,032). Vaikka CN-NINM on lupaava, sen ei ole tutkittu parantavan UL-toimintaa, vaikka UL:n heikkeneminen vaikuttaa negatiivisesti aivohalvauksen jälkeiseen toimintakykyyn. Lisäksi CN-NINM:n neurofysiologisten vaikutusten ymmärtäminen arvioimalla neuroplastisuuden muutoksia on ratkaisevan tärkeää, jotta voidaan luoda perusta tämän NIBS:n ​​sovellettaville aivohalvauksessa.

Tavoite: Päätavoitteena on arvioida CN-NINM:n ja räätälöidyn UL-voimaharjoitteluohjelman vaikutusta UL-toiminnan ja aivojen kiihottumisen parantamiseen henkilöillä aivohalvauksen kroonisessa vaiheessa. Toissijaisena tavoitteena on arvioida UL:n toiminnallisen lisäyksen ja aivojen kiihtyvyysmuutoksen välistä yhteyttä tutkimusnäytteelle.

Menetelmät: Tässä monikeskeisessä ositetussa satunnaistetussa kontrolloidussa tutkimuksessa 74 osallistujaa rekrytoidaan ja ositetaan TMS-indusoitujen MEP-vasteiden perusamplitudin mukaan kolmeen harjoituksen intensiteetin kerrokseen: 1) matala intensiteetti (MEP 20-49μV); 2) kohtalaisen intensiteetin (MEP 50-120uV) ja 3) korkean intensiteetin (MEP>120uV). . Jokaisessa ositteessa osallistujat satunnaistetaan koeryhmään (oikea CN-NINM + UL-voimaharjoittelu) tai kontrolliryhmään (vale CN-NINM + UL-voimaharjoittelu). Sosiodemografiset ja aivohalvaukseen liittyvät muuttujat (esim. ikä, aika aivohalvauksesta) kerätään osallistujien kelpoisuuden vahvistamiseksi. Ennen interventiota ja sen jälkeen osallistujille tehdään kliininen arviointi sairastuneesta UL:sta sekä neurofysiologinen aivoarviointi TMS:llä. Interventio koostuu 4 viikon UL-voimaharjoitteluohjelmasta (3X/viikko, 60 minuutin kesto) yhdistettynä 20 minuutin CN-NINM-sovellukseen. Kokeelliselle ryhmälle jokainen osallistuja asettaa ärsykkeen voimakkuuden mukavalle tunnetasolle, joka on samanlainen kuin virvoitusjuoman suussa esiintyvä tunne. Kontrolliryhmässä osallistujat käyttävät laitetta, kuten kokeellista ryhmää, mutta valmentaja ohjaa intensiteettiä ja asettaa ei-havaittavaan ärsykkeeseen.