Az agystimuláció hatása az agyvérzést túlélők és egészséges felnőttek lépésteljesítményére (Gait)

Ez a tanulmány a Texas Woman's University (TWU) Houston campusán zajlik majd, és két fázisból áll: az I. fázis egyetlen beavatkozásos vizsgálatot foglal magában, a II. fázis pedig egy négyhetes beavatkozási vizsgálatot. A vizsgálatba való beiratkozást követően a résztvevők választhatnak, hogy csak az I. fázisú vizsgálatban vesznek részt, vagy dönthetnek úgy, hogy az I. és a Fázis II.

I. fázisú vizsgálat – a résztvevőket két látogatásra kérik, 1-14 napos eltéréssel. Összesen körülbelül 6,5 órát vesz igénybe az összes teszt elvégzése (3,5 óra az első látogatás és 3 óra a második vizit, két látogatás). A résztvevőknek rövid ujjú pólót, rövidnadrágot és egy tornacipőt kell viselniük a teszteléshez. Az első látogatás alkalmával a vizsgálók megmérik, hogy az idegrendszer milyen jól működik, és az egyén milyen jól jár (a részleteket lásd alább). Ha a résztvevőknek korábban volt agyvérzése, az első látogatás alkalmával a vizsgálók néhány tesztet végeznek, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a résztvevők jól érzik magukat, egyensúlyoznak és motoros reakciókat kapnak a lábukban. Ha minden teszt jó, a résztvevők kitöltenek egy űrlapot, amelyben megkérdezik a kórtörténetüket. Ha a résztvevőknek nem volt stroke-ja, a vizsgálók feltesznek néhány kérdést, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a résztvevőknek nincs egészségügyi problémájuk.

Ezután a vizsgálók arra kérik a résztvevőket, hogy minden látogatás alkalmával tanuljanak meg egy lábmozgatási feladatot. A feladat egy számítógép kurzorának vezérlése és mozgatása a kiindulási helyről a számítógép monitorán megjelenő három cél egyikére. A résztvevőknek előre, jobbra vagy balra kell mozgatniuk a lábukat, hogy a kurzort az egyik célpontra irányítsák. Maga a feladat hasonló a kézi egérrel végzett napi számítógépes feladathoz. Minden egyes látogatás során összesen körülbelül 45 percet vesz igénybe egy lábnyújtási feladatsor végrehajtása. A vizsgálat során szükség szerint több egyperces pihenőt kell biztosítani. A résztvevőket ezután arra kérik, hogy 1-14 napon belül térjenek vissza a második látogatásra, hogy megismételjék ugyanazt a feladatot. A gyakorlat során a résztvevők megtanulják, hogyan irányítsák a kurzort a lábukkal. Így a kutatók összehasonlíthatják a tanulási kapacitást két látogatás során, hogy a legjobban jelezzék a tanulási kapacitás időbeli változását.

A kutatók azt is szeretnék tudni, hogy a résztvevők gyorsabban elsajátíthatják-e ezt a motoros készséget bőri agystimulációval. A résztvevők gyenge elektromos agystimulációt kapnak 20 percig a lábkészségtanulás során. A kutatók által használt agystimulációs eszköz hasonló a TV-ben/magazinban látható kereskedelmi termékhez, az úgynevezett „transzkután elektromos idegstimulációhoz”, amelyben az elektromos áramot elektródák juttatják a fájdalomcsillapításra és az izomstimulációra. Ebben a vizsgálatban két elektróda, az egyik a fejbőr tetején, a másik pedig a homlokon, gyenge elektromos áramot szolgáltat 20 percig. Mivel a kutatók nagyon alacsony szinten állították be az áramerősséget, ez nem okoz izomrángást, és a résztvevők csak az első 10 másodpercben érezhetnek csekély bizsergést. Az idő nagy részében a résztvevők valószínűleg megszokják a stimulációt, és az ülés hátralévő részében már nem érzik a stimulációt.

Fázis II. vizsgálat – Ez a tanulmány az I. fázisú vizsgálat kiterjesztett változata. A résztvevőket arra kérik, hogy négy hét alatt 12 alkalommal végezzenek edzést agyi stimulációval párosítva. Összesen körülbelül 18 órát vesz igénybe az összes képzés elvégzése (1,5 óra látogatásonként/képzésenként, összesen 12 látogatás). A résztvevőknek rövid ujjú pólót, rövidnadrágot és egy tornacipőt kell viselniük az edzéshez. A négyhetes képzés előtt és után a vizsgálók megmérik, hogy az idegrendszer milyen jól működik, és mennyire jól jár a résztvevő (a részleteket lásd alább). Egy héttel a négyhetes képzés befejezése után a résztvevőket arra kérik, hogy jöjjenek vissza, hogy megismételjék ugyanazokat a teszteket. A kutatók összehasonlítják a tanulási kapacitásban és a motoros funkcióban bekövetkezett változásokat a négyhetes edzés előtt és után, valamint egy héttel a képzés befejezése után, hogy a legjobban jelezzék a tanulási képességben és a motoros funkcióban bekövetkező tartós változásokat az idő múlásával.

Minden egyes látogatás során a vizsgálók arra kérik a résztvevőket, hogy folytassák az I. fázisú vizsgálathoz hasonló lábmozgatási feladat tanulását. A vizsgálók arra is kérik a résztvevőket, hogy tanuljanak meg egy hasonló lábfeladatot, nevezzük a lépéses feladatot állás közben. Ez a léptetős feladat nagyon hasonlít az I. fázisú vizsgálat lábfeladatához, de egy fejlettebb feladat, amelyhez jó álló egyensúlyra van szükség. A feladat egy, a lábhoz rögzített számítógépes marker vezérlése, és a számítógépes kurzor mozgatása a kiindulási helyről a számítógép monitorán megjelenő három célpont egyikére. A résztvevőknek előre, jobbra vagy balra lépő mozdulatokat kell tenniük, hogy a kurzort az egyik célpontra irányítsák. Maga a feladat hasonló a járás közbeni léptető mozgáshoz. Minden látogatás során összesen körülbelül 1,5 órát vesz igénybe két lábfeladat edzés végrehajtása ülve és állva. Ugyanazt az agyi stimulációt, amelyet az I. fázisú vizsgálatban (lásd fent), a gyakorlati edzés közepén adnak le. Az edzés során szükség szerint több egyperces pihenőt biztosítunk. A résztvevőket ezután arra kérik, hogy hetente háromszor jöjjenek el a laboratóriumba négy héten keresztül, hogy 12 tréninget teljesítsenek.

Eredményi intézkedések – Az agyi aktivitás mérésére a vizsgálók rögzítő elektródát helyeznek az egyik láb lábszárizomzatára. Öt alacsony intenzitású agystimuláció kerül a fejbőrbe a motoros válaszok kiváltására. A résztvevők legtöbbször egyetlen izomrángást éreznek a stimuláció miatt. Az adatgyűjtés befejezése összesen 10 percet vesz igénybe. Az idegi aktivitás mérésére a vizsgálók rögzítő elektródát helyeznek az egyik láb lábszárizomzatára. Alacsony intenzitású elektromos stimulációt adnak a térd mögötti ideghez, hogy motoros reakciókat váltsanak ki. Az elektromos stimuláció során kis ínrezgés-ingerek sorozatát adják az ideg érzékenységének meghatározására. A résztvevők legtöbbször semmit, vagy csak enyhe bizsergő érzést éreznek a stimulált területen. Az adatgyűjtés befejezése összesen 40 percet vesz igénybe. A vizsgálat során szükség szerint több egyperces pihenőt kell biztosítani. A járás mérésére a kutatók ragacsos markereket helyeznek el mindkét lábukra, és megkérik a résztvevőket, hogy a szokásos módon menjenek át egy 10 méteres sétányon öt kísérletig. Összesen körülbelül 30 percet vesz igénybe az adatgyűjtés befejezése. A vizsgálat során szükség szerint több egyperces pihenőt kell biztosítani. A léptető reakcióidő teszthez az alanyok felállnak az erőtányérokra, és azt az utasítást kapják, hogy lépjenek előre a padlón megjelölt célpontra, amint érzékelik a láb hátsó részének leadott elektromos stimulációt. Összesen körülbelül 40 percet vesz igénybe az adatgyűjtés befejezése. A vizsgálat során szükség szerint több egyperces pihenőt kell biztosítani.