A transzkraniális egyenáramú stimuláció hatásai proprioceptív tréninggel vak embereknél

Etikai szempontok A tanulmányt a Helsinki Nyilatkozat alapelveinek, valamint a brazil egészségügyi minisztérium Nemzeti Egészségügyi Tanácsa által az emberi alanyokkal kapcsolatos kutatási irányelveknek megfelelően hajtják végre. A jogosult személyek tájékoztatást kapnak a célokról és az eljárásokról, és azok, akik beleegyeznek a részvételbe, tájékozott hozzájárulást írnak alá.

Mintavétel és toborzás A vizsgálat három szakaszban zajlik majd. Először is: a veleszületett és szerzett vakságban szenvedő egyének testtartási kontrolljában és járásában mutatkozó különbségek meghatározása vezetőbottal és anélkül, cipőben és mezítláb. Másodszor: az anódos tDCS testtartásszabályozásra és járásra gyakorolt ​​hatásában mutatkozó különbségek jellemzését foglalja magában, amikor a stimulációt az agy különböző területein alkalmazzák: primer motoros kéreg; szomatoszenzoros kéreg; és vizuális kéreg. Harmadik: egy kezelési protokollt tartalmaz, amelyben a résztvevőket véletlenszerűen négy csoportba osztják: 1. csoport - aktív tDCS + dinamikus proprioceptív gyakorlatok; 2. csoport - hamis tDCS + dinamikus proprioceptív gyakorlatok; 3. csoport - aktív tDCS + statikus proprioceptív gyakorlatok; és 4. csoport – hamis tDCS + statikus proprioceptív gyakorlatok. A véletlenszerű besorolást lezárt, átlátszatlan borítékok használatával hajtják végre, amelyekben egy kártya található, amelyen feltüntetik, hogy az önkéntes melyik csoportba kerül.

A teljes veleszületett vagy szerzett vaksággal diagnosztizált egyéneket a közösségből és a látássérült egyéneknek segítséget nyújtó egyesületekből vesznek fel. A vakság jellemzése a Betegségek Nemzetközi Statisztikai Osztályozása és a Betegségek Nemzetközi Osztályozási Osztályozásának 10. kiadása által javasolt látássérültségi osztályozáson fog alapulni, amelyben a látásélesség <20/400 vagy <20/200. jobb szem a vakságnak minősül.

A felvételi kritériumok tekintetében: látóideg rendellenességek, retina rendellenességek, glaukóma, Stargardt-kór, makuladegeneráció, retinitis pigmentosa, veleszületett toxoplazmózis, veleszületett szürkehályog, veleszületett Leber-amaurosis, retina leválás és astrocytoma. A kizárási kritériumok: az előző három év egyensúlyát befolyásoló sérülések orvosi diagnózisa; központi idegrendszerre, koordinációra vagy egyensúlyra ható gyógyszerek alkalmazása; a szédülés vagy a szédülés jelenlegi tünetei; orvosi neurológiai diagnózis vagy vesztibuláris rendellenességre utaló tünetek; és az alsó végtagok vagy a gerincoszlop korábbi műtétje vagy klinikai állapota, amely befolyásolhatja az egyensúlyt és a járást. Az alanyok függetlennek minősülnek, ha képesek mások segítsége nélkül mozogni minden környezetben, vezetőbot használatával vagy anélkül.

Értékelési eljárások A járás kvantitatív értékelése A tér-idő járásparamétereket vezeték nélküli tehetetlenségi érzékeléssel (G-Sensor®, BTS Bioengineering SpA, Olaszország) kapjuk meg, amelyet korábban a járásértékelés során validáltak (Bugané et al., 2012; Pau et al. al., 2015).

Mindegyik érzékelő 62 mm × 36 mm x 16 mm méretű, 60 g tömegű, és egy háromtengelyes gyorsulásmérőből (maximális skála ± 6 g), egy 3 tengelyes giroszkópból (teljes skála ± 300°/s) és egy 3 tengelyes magnetométerből áll ( teljes skála ± 6 Gauss). Az adatok gyűjtése 50 Hz-es mintavételi frekvencián történik, és Bluetooth-on keresztül számítógépre kerül, és az eszköz megfelelő szoftverével dolgozzák fel (BTS G-STUDIO, verzió: 2.6.12.0), amely automatikusan biztosítja a paramétereket (Galli et al 2015). ).

Az adatgyűjtéshez a résztvevők egy 15 m-es folyosón haladnak végig, saját maguk által választott sebességgel és természetes módon. A tehetetlenségi érzékelőt az alsó ágyéki szintre (L4-L5 között) félrugalmas övvel kell beállítani. A készülék gyorsulási értékeket kap (három merőleges tengely mentén: anteroposterior, mediolaterális és superior-inferior), amelyeket Bluetooth-on keresztül továbbít a számítógépre, és egy szoftverrel (BTS Bioengineering G-Studio®) feldolgozza a következő járási paraméterek kinyeréséhez: Lépés hossz; Járási sebesség; Cadence; A lengési fázis helyzete és időtartama; A kettős támogatás időtartama; Medencedőlés.

Felületi elektromiográfia (sEMG) A rectus femoris, tibialis anterior és soleus izmok sEMG analízise nyolccsatornás FREEEMG® elektromiográf (BTS Engineering, Olaszország) segítségével történik, bioelektromos jelerősítővel, vezeték nélküli adatátvitellel és bipolárisan. 2000 összerősítésű elektródák 20 és 450 Hz közötti frekvencián belül. A berendezés impedanciája és közös elutasítási mód aránya >1015 Ω, illetve 60/10 Hz 92 decibel. Az elektródák elhelyezése az sEMG-nek az izmok non-invazív értékelésére vonatkozó irányelveit követi. Minden elektromiográfiás (EMG) adat rögzítése és digitalizálása 1000 képkocka/másodperc sebességgel történik a BTS MYOLAB® szoftverrel (BTS Engineering; Olaszország), és a (G-Walk) által végzett járáskinematikával egyidejűleg gyűjtik össze, és mindkettőt kezelik. a BTS® rendszer és az EMG Analyzer® szoftver segítségével.

Timed Up and Go (TUG) teszt Ez a teszt a funkcionális mobilitást és a dinamikus egyensúlyt elemzi, amelyben az idő (másodpercben) szükséges ahhoz, hogy egy karfa nélküli szabványos székből felálljon, három métert sétáljon, megforduljon, visszatérjen a székhez és ismét leülni rögzítik. A résztvevőket arra utasítják, hogy a tesztet biztonságos, saját maguk által választott tempóban hajtsák végre. A TUG-t cipőben és mezítláb hajtják végre vezetőbottal és anélkül.

Stabilometria Az erőlemezek vételi frekvenciája 50 Hz lesz, amelyet négy, 400/600 mm méretű piezoelektromos érzékelő rögzít az egyes erőlapok szélein. A résztvevőket arra utasítják, hogy maradjanak nyugodtan, a karokat a test mellett és a fejet függőleges helyzetben tartják. A sebesség és a nyomásközéppont eltolódásának mérését (45 másodperc) az anteroposterior és mediolaterális irányban mezítláb és cipőben kell elvégezni.

Beavatkozási eljárás A tDCS-t a terápiás beavatkozások során a tDCS eszközzel (Trans Cranial Technologies, USA) adják be, két 5 x 7 cm2 méretű szivacsos (nem fémes) felületi elektródával, amelyeket 15 és 140 millimól közötti sóoldattal nedvesítenek meg. A résztvevőket véletlenszerűen kétféle kezelésre osztják be: aktív és színlelt tDCS. Az anódos tDCS-t az elsődleges motoros kéreg, a szomatoszenzoros kéreg és a vizuális kéreg felett kell beadni. A primer motoros és szomatoszenzoros kéreg stimulálásához az anód az alsó végtagoknak megfelelő területre (Cz és Pz), a látókéreg stimulálására pedig az Óz fölé kerül. Mindhárom stimuláció során a katód a mediális supraorbitalis régióban helyezkedik el. Minden proprioceptív edzés során húsz percig 2 milliamperes (mA) áramot használunk. Hamis tDCS esetén az elektródákat a leírtak szerint kell elhelyezni, de a stimulátor csak az első 30 másodpercben lesz bekapcsolva, így a résztvevő kezdeti tDCS-érzést ad, de az ülés hátralévő részében nem adnak be aktív stimulációt.

Proprioceptív gyakorlatok A terápiás beavatkozás statikus és dinamikus proprioceptív gyakorlatokra oszlik, amelyeket véletlenszerűen osztunk szét a csoportok között. A statikus gyakorlatokat a következőképpen hajtják végre: 1) lábujjakon állva, egymástól távol lévő lábakkal; 2) lábujjakon álló lábbal együtt; 3) csak jobb lábon állva támasz nélkül; 4) csak bal lábon állva támasz nélkül; és 5) a jobb (vagy bal) láb sarkával a bal (vagy jobb) lábujjait érintve, tandem helyzetben lévő lábbal állni. A gyakorlatokat instabil felületen (wobble board) hajtják végre az anteroposterior (három sorozat) és a laterolaterális (három sorozat) tengelyen. Minden gyakorlatot hat, egyenként 30 másodperces sorozatban hajtanak végre, a sorozatok között egy perces pihenőidővel. A dinamikus proprioceptív gyakorlatokat a következőképpen hajtjuk végre: 1) lassú, majd gyorsabb séta trambulinon; 2) hátrafelé járás egyik lábbal a másik mögött; 3) előre járás egy gerendán; 4) fel-le menni egy lépcsőn; és 5) svájci labdán (65 cm) ülve laterolaterális és anteroposterior mozgásokat, körözést és ugrálást végezni. Az 1–4. tevékenységeket három egyperces sorozatban, az ötödik tevékenységet pedig sorozatokban hajtják végre, minden mozdulatból 30 másodpercet. Minden gyakorlat során egy gyógytornász marad a résztvevő mellett, hogy elkerülje a túlzott egyensúlyhiányt és az esések kockázatát.

A minta méretének becslése A minta méretét a II. fázistól számítjuk, ahol 40 résztvevőt véletlenszerűen négy csoportba osztanak (minden csoportba 10-et). Ekkor a számítás a járássebesség és a nyomásközéppont elmozdulása (COP) alapján kapott varianciaanalízis átlaga közötti minimális különbséget veszi elsődleges eredményként. Így a minta méretét 0,05-ös egyirányú alfa-értékkel és 85%-os statisztikai erővel becsüljük meg. A számítás által meghatározott mintát 20%-kal növeljük az esetleges lemorzsolódás kompenzálására.

Statisztikai elemzés Az adatokat Kolmogorov-Smirnov teszttel elemezzük. A paraméteres változókat átlagként és szórással fejezzük ki. A nem paraméteres változókat medián és interkvartilis tartományban fejezzük ki. A hatás méretét a beavatkozás előtti és a beavatkozás utáni értékelés átlagai közötti különbség alapján számítják ki, és a megfelelő 95%-os konfidencia intervallumokkal fejezik ki.

A varianciaanalízis és a Kruskal-Wallis teszt (nem paraméteres változók) a vizsgálat három fázisában elért hatások elemzésére szolgál. A többszörös összehasonlítás Bonferroni-korrekcióját post hoc tesztként alkalmazzuk. A három fázis elemzését a spatiotemporális járásváltozók, Gait Variable Scores, TUG, a nyomásközéppont elmozdulásához kapcsolódó változók (elmozdulás területe, elmozdulási sebesség, anteroposterior lengés és mediolaterális kilengés) figyelembevételével végezzük, mint függő változókat. A rögzített független változók az I. fázisban a csoport (veleszületett és szerzett vakság) és a segéderőforrás (vezetőpálcával és anélkül) lesznek. A II. fázisban a rögzített független változók a csoportok (tDCS a szomatoszenzoros kéreg felett, tDCS az elsődleges motoros kéreg felett és tDCS a vizuális kéreg felett) és a kiértékelési idő (pre-tDCS és post-tDCS). A III. fázisban a rögzített független változók a csoport (aktív és színlelt tDCS), az értékelési idő (beavatkozás előtti, beavatkozás utáni és nyomon követés) és a csoport* értékelési idő interakciója lesznek. Valamennyi hatás esetében a 0,05-nél kisebb p-érték statisztikai szignifikancia indikátornak minősül.