Améliorer les déficits du champ visuel grâce à la stimulation cérébrale non invasive

Stimulation par courant transcrânien La stimulation par courant transcrânien non invasive (tCS) est utilisée en toute sécurité chez l'homme depuis des décennies. Les techniques de stimulation de courant non invasives utilisent des dispositifs générateurs de courant alimentés par batterie qui ont un circuit intégré pour limiter le courant au-dessus d'un certain niveau, généralement 2 mA (milliampère). Le tCS a été largement utilisé au cours de la dernière décennie démontrant un risque non significatif pour les participants (Antal et al., 2017 ; Brunoni et al., 2011 ; Iyer et al., 2005 ; Nitsche et al., 2008 ; Nitsche & Paulus, 2011 ) Cette étude utilise un bruit aléatoire (c'est-à-dire tRNS) qui entraîne l'application d'une charge nette inférieure à celle de la tDCS (stimulation transcrânienne à courant continu). Il y a peu de rapports d'effets secondaires de tCS utilisant des courants alternatifs (tACS) ou un bruit aléatoire (tRNS) dans la littérature. Les études qui ont utilisé le tACS ont également rapporté des effets indésirables de nature similaire aux effets décrits dans la littérature tDCS, par exemple, des maux de tête, des sensations sous les électrodes et des sensations visuelles (Antal et al., 2017 ; Antal et al., 2008 ; Brignani et al., 2013). Les effets indésirables qui ont été décrits dans la littérature tCS sont décrits ici pour offrir une évaluation prudente des effets indésirables possibles. Les effets secondaires les plus courants associés au tCS selon les données les plus récentes disponibles sont : (Antal et al., 2017 ; Nitsche & Paulus, 2011 ; Feurra et al., 2013)

Sensations rapportées par les sujets sous l'électrode pour la tDCS :

(Ces sensations peuvent parfois persister tout au long et pendant une brève période après la fin du tCS, mais disparaissent généralement peu de temps après le début du tCS)

Légers picotements (20-70 %) Légères démangeaisons (30-40 %) Légères brûlures (10-22 %) Gêne ou douleur légère (10-18 %)

Effets signalés qui se produisent uniquement pendant le tCS :

Sensation visuelle lors de l'activation et de la désactivation de la stimulation (11 %)

D'autres effets qui peuvent survenir pendant et après le tCS incluent :

Fatigue modérée (35 %) Rougeur cutanée (30 %) Maux de tête (10-15 %) Difficultés de concentration (11 %)

De plus, les effets secondaires rares suivants ont été décrits :

Nausée (3 %) Nervosité (<5 %) Bourdonnement dans l'oreille (<1 %) Une hypomanie a été signalée chez quelques participants recevant la tDCS pour un trouble bipolaire et une dépression, mais jamais chez des témoins normaux. Les sujets ayant des antécédents de troubles psychiatriques seront exclus de l'étude.

Bien qu'il n'ait jamais été rapporté dans le tCS, les convulsions sont un risque théorique. Un document de consensus soutient qu'une crise liée au tCS (y compris le tRNS utilisé dans le présent protocole) n'a jamais été rapportée dans la littérature, y compris des études menées chez des sujets âgés et des sujets post-AVC (Antal et al., 2017).

Visites du tRNS : les visites d'étude du tRNS seront effectuées au BIDMC. Les participants pourront manquer jusqu'à 15% des visites. Des séances supplémentaires seront ajoutées pour atteindre le nombre de visites prévu si cela se fait dans un délai raisonnable tel que déterminé par l'investigateur.

L'examen des effets secondaires et des événements indésirables du tRNS sera effectué quotidiennement avant et après la stimulation. Tout changement de médication ou d'antécédents médicaux sera évalué quotidiennement.

Configuration pour le tRNS qui comprend la mise en place d'un capuchon et/ou d'une bande avec des électrodes sur la tête du participant et l'application de gel sous les électrodes - la stimulation sera lancée une fois que le programme d'entraînement visuel est configuré et prêt à être lancé (ou immédiatement si le participant n'est pas dans le groupe de stimulation visuelle) Une stimulation/simulation sera administrée. Cela durera 20 à 30 minutes. Si le participant fait partie du groupe d'entraînement visuel, il effectuera la tâche sur ordinateur pendant cette stimulation/simulation.

Au sein de chaque groupe, la moitié de la cohorte sera stimulée avec le tRNS et l'autre moitié sera simulée. L'hémisphère cérébral lésé V1 chez les sujets VFD et la zone homologue dans l'hémisphère sain seront ciblés. Pour le tRNS, 20 à 30 min de courant de 1,0 mA seront délivrés aux électrodes positionnées bilatéralement sur O1/O2 (Herpich et al., 2019). La direction du courant oscillera de manière aléatoire dans une plage de haute fréquence (101-640Hz). Pour le simulacre, les mêmes paramètres de stimulation seront utilisés que dans la condition active, sauf que le stimulateur sera programmé pour s'éteindre après une montée en puissance de 20 s à 1,0 mA. Avec cette procédure de « fondu enchaîné », les participants rapportent une sensation de cuir chevelu similaire pour la stimulation réelle et la stimulation fictive. Tous les appareils utilisés pour la stimulation ont des "modes aveugles", où l'investigateur et le participant sont aveuglés au type de stimulation.

Plan de surveillance et de sécurité Les effets indésirables seront collectés depuis le début du protocole expérimental jusqu'à la fin de la participation à l'étude. Tous les événements indésirables, quelle que soit leur attribution au tRNS ou aux évaluations pré/post, seront collectés et enregistrés à l'aide d'un formulaire standard d'événements indésirables. Les participants seront interrogés, de manière ouverte, sur la présence quotidienne de tels événements. L'intensité de chaque événement indésirable sera classée comme légère, modérée ou grave. Si un événement inattendu se produit (par exemple, n'est pas décrit dans le protocole de recherche), cela indique un changement par rapport à la valeur initiale de la cognition ou de la vision, et/ou nécessite une attention immédiate, comme une crise, le médecin de l'étude (ou l'investigateur responsable) sera informé en temps réel pour évaluer l'événement, conseiller sur la prise en charge immédiate du participant et déterminer les étapes de signalement nécessaires. Tout événement grave ou inattendu par sa nature, sa gravité ou sa fréquence par rapport aux risques décrits dans le plan d'étude sera examiné par l'investigateur principal afin de déterminer la relation entre l'événement et l'étude. Les événements à signaler seront soumis au BIDMC conformément aux politiques déterminées.

Un médecin agréé, accrédité au BIDMC, sera disponible par téléavertisseur lors de toutes les visites tRNS au BIDMC. De plus, la personne qui applique le tRNS est formée pour évaluer en permanence les participants pendant les séances afin de surveiller l'inconfort, d'identifier les premiers symptômes de syncope (par ex. transpiration, pâleur) et la reconnaissance des convulsions. De plus, tout le personnel est formé pour appliquer les mesures de base pour assurer la sécurité des participants. Par exemple, si un participant éprouve des symptômes pré-syncopaux ou un événement syncopal, des soins immédiats seront fournis pour soulager les symptômes (par exemple, ils seront placés dans une position allongée). De plus, les infirmières de recherche du Centre sont disponibles pour aider à une évaluation rapide du participant, à la mise en œuvre de mesures de rétablissement et à un suivi au besoin.

Recrutement Les patients victimes d'AVC seront recrutés au sein de l'Unité d'AVC du Beth Israel Deaconess Medical Center. Un triage initial déterminera le niveau initial de déficit du champ visuel dans la phase aiguë en inspectant rétrospectivement les dossiers des participants et en examinant les éléments de l'échelle NIH Stroke Scale (NIHSS) pour les déficits visuels. Les patients présentant des déficits du champ visuel et répondant aux critères d'inclusion et d'exclusion seront contactés et invités à participer.

Les personnes intéressées par l'étude sont priées de contacter le Centre de stimulation cérébrale non invasive du BIDMC. Un assistant de recherche expliquera le but et la conception de l'étude. Si le participant est intéressé par l'étude, un entretien téléphonique sera réalisé afin d'écarter certains critères d'exclusion. Si le participant se qualifie pour l'étude, il sera invité au BIDMC où l'étude sera à nouveau expliquée en détail et le participant invité à lire attentivement et éventuellement à signer le formulaire de consentement écrit avant d'entrer dans l'étude. Le participant est encouragé à poser des questions.

Taille de l'échantillon et répartition des cohortes Cette étude est conçue pour tester : (1) l'utilité de différents tests visuels, y compris des tests psychophysiques typiques, dans l'évaluation des déficits visuels après des lésions corticales visuelles chez l'adulte ; et (2) l'effet de la rééducation visuelle associée à une stimulation cérébrale non invasive dans la récupération de la perception visuelle après une lésion corticale visuelle chez les participants adultes. Sur la base des résultats préliminaires, 92 participants présentant des défauts du champ visuel seront inscrits. Ces chiffres sont basés sur un calcul de la taille de l'échantillon à partir des résultats publiés, selon lequel l'incidence des participants à répondre positivement était de 60 % (Herpich et al., 2019). Il est prévu que le groupe d'étude montrera une incidence de 75 %, avec un alpha de 0,05 et une puissance de 80 %. La taille estimée de l'échantillon est de 78. Cependant, compte tenu du taux d'abandon potentiellement élevé (15 %), 92 participants seront inscrits.

92 participants VFD induits par des AVC ischémiques seront recrutés pour tenir compte de l'attrition/éliminations dans le but de compléter 78 sujets évaluables (taux d'attrition de 15 %). Les participants VFD chroniques et subaigus seront recrutés pour les deux groupes. Au sein du Groupe 1 (Entraînement + Stimulation), il y aura 36 sujets chroniques et 10 sujets subaigus. Dans le groupe 2 (stimulation uniquement), il y aura 36 sujets chroniques et 10 sujets subaigus. Dans tous les sous-groupes, les sujets auront 50 % de chances de stimulation réelle ou fictive. Subaigu est défini comme moins de 6 mois après l'AVC avant l'entrée dans l'étude. Chronique est défini comme plus de 6 mois après l'AVC avant l'entrée dans l'étude.

Analyse statistique Les statistiques du test t de Student et les conceptions ANOVA multifactorielles seront utilisées pour démontrer l'importance des effets. Sur la base d'expériences similaires sur des animaux et des humains normaux, et compte tenu des objectifs scientifiques, la taille de l'échantillon est appropriée et suffisante. Le critère d'évaluation principal est : l'amélioration de la tâche de discrimination des mouvements après un entraînement dans le champ visuel déficient. Les critères d'évaluation secondaires sont : (a) l'amélioration du questionnaire sur la fonction visuelle en 25 éléments du National Eye Institute (NEI-VFQ-25) ; (b) réduction de la zone aveugle dans les champs visuels mesurée par périmétrie Humphrey. L'analyse sera effectuée à l'aide de MATLAB. Les données seront stockées dans le lecteur R du BIDMC. Analyse des données EEG : L'inspection hors ligne et la suppression de toutes les époques EEG avec des artefacts (par exemple, les clignements des yeux et les mouvements des yeux) seront effectuées avant le calcul de la moyenne. Il y aura 60 à 100 répétitions de chaque condition avec moins de 15 % d'essais rejetés chez tous les sujets. Les moyennes seront calculées pour chaque sujet pour chaque électrode et chaque condition de stimulus. Les réponses moyennes seront utilisées pour identifier les composants de forme d'onde d'intérêt (P1, N1, N2, P2 et pics tardifs). Les amplitudes et les latences maximales de la composante N200 par rapport au début du mouvement seront analysées séparément pour les stimuli horizontaux (gauche, droite) et radiaux (entrée, sortie). Les amplitudes et les latences maximales de N200 de tous les sites seront saisies dans des plans d'ANOVA à mesures mixtes avec le groupe comme facteur inter-sujets et le site d'électrode (par ex. Fz, FCz, Cz, CPz, Pz, Oz) comme facteur intra-sujets. L'ajustement de Greenhouse-Geisser pour les degrés de liberté sera utilisé pour le facteur de site d'enregistrement en raison des violations inhérentes des hypothèses de sphéricité des mesures répétées. Le cas échéant, des analyses post-hoc seront effectuées à l'aide des tests HSD de Tukey et d'un taux d'erreur de type I par famille de 0,05.

Sécurité des données et audit Pour préserver la confidentialité et la confidentialité des informations de santé protégées, chaque sujet de l'étude se verra attribuer un numéro de code unique. Un journal séparé reliant le nom du participant au numéro d'étude et aux identifiants sera conservé dans un fichier de données protégé par mot de passe, accessible uniquement par les investigateurs de l'étude. Les noms ne seront pas fournis à des sources externes autres que le personnel du protocole d'IRM du Center for Brain Science une fois que les sujets auront signé leur consentement et accepté de participer à l'étude si nécessaire. Aucune information d'identification ne sera publiée dans laquelle un participant pourrait être distingué. Les données de cette étude seront saisies et stockées dans un lecteur sécurisé à la disposition des enquêteurs de l'étude derrière le pare-feu BIDMC. Toutes les informations nécessaires dans un autre centre seront fournies par e-mail sécurisé et/ou transfert de fichier sécurisé.