Paralisi cerebrale e studio dell'attività cerebrale durante le attività motorie
Spettroscopia nel vicino infrarosso ed elettroencefalografia per valutare e addestrare l'attivazione corticale durante le attività motorie
Sfondo:
- Due modi per studiare il cervello mentre le persone si muovono sono la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) e l'elettroencefalografia (EEG). Il NIRS utilizza la luce per osservare il flusso sanguigno nel cervello quando è attivo. L'EEG registra l'attività elettrica nel cervello. Entrambi sono stati usati in modo sicuro per molti anni, anche nei bambini molto piccoli. NIRS o EEG possono essere utilizzati mentre una persona si muove per mostrare quali parti del cervello sono più attive. I ricercatori vogliono utilizzare NIRS ed EEG per studiare l'attività cerebrale durante il movimento nelle persone con paralisi cerebrale e nei volontari sani. Imparare di più su come le persone con e senza paralisi cerebrale usano il cervello per controllare i propri muscoli può portare a nuovi modi di allenare le persone con paralisi cerebrale a muoversi meglio.
Obiettivi:
- Studiare come il cervello controlla il movimento del corpo nelle persone con e senza paralisi cerebrale.
Eleggibilità:
- Individui di almeno 5 anni di età con paralisi cerebrale.
- Volontari sani di almeno 5 anni di età.
Design:
- Questo studio ha tre parti. Le persone con paralisi cerebrale saranno selezionate per tutti e tre. Ai volontari sani verrà chiesto di farne solo due. Tutti coloro che partecipano avranno esami NIRS e/o EEG durante il movimento. Le persone con paralisi cerebrale possono anche sottoporsi a sessioni di biofeedback per allenare la coordinazione del movimento e l'attività cerebrale.
- I partecipanti saranno selezionati con un esame fisico e una storia medica. Possono essere raccolti campioni di urina.
- Tutti i partecipanti avranno almeno una sessione di studi di imaging NIRS e/o EEG. Le sessioni possono includere anche i seguenti test:
- Imaging a risonanza magnetica per osservare il cervello
- Elettromiografia per misurare l'attività elettrica dei muscoli
- Analisi del movimento di specifiche parti del corpo
- Ultrasuoni per misurare l'attività dei muscoli
- Stimolazione motorizzata, robotica ed elettrica dei muscoli
- Altri test clinici del movimento muscolare, se necessario.
- I partecipanti con paralisi cerebrale avranno sessioni di biofeedback. Queste sessioni li aiuteranno a imparare a coordinare il movimento muscolare e l'attività cerebrale.
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Descrizione dettagliata
Obiettivo L'imaging neurale durante le attività funzionali è diventato più portatile e accessibile rispetto alla risonanza magnetica (MRI) utilizzando la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) non invasiva come mezzo per isolare le aree di attività cerebrale misurando la dinamica del flusso sanguigno e l'elettroencefalografia (EEG) per misurare l'attività elettrica sulla superficie corticale. Sebbene l'uso di queste tecnologie per valutare i modelli di attivazione corticale sia in aumento, la convalida di questi approcci, in particolare nei bambini con lesioni cerebrali come la paralisi cerebrale, è nelle fasi iniziali con pochi rapporti in letteratura. L'uso di questi nei paradigmi di allenamento motorio per le popolazioni riabilitative non è stato ancora segnalato. Gli obiettivi di questo protocollo sono: 1) confrontare sistematicamente i pattern di attivazione corticale associati a specifici compiti motori e sensoriali in bambini e adulti sani con quelli con lesioni cerebrali unilaterali o bilaterali ad esordio infantile 2) estendere l'uso dell'EEG nel nostro laboratorio a tutti i soggetti gruppi e compiti, se usati da soli o con NIRS; e 3) pilotare l'uso di NIRS e/o EEG come dispositivo di biofeedback cerebrale in bambini con lesioni cerebrali o periferiche ad esordio infantile. I primi due obiettivi sono solo osservativi, il terzo obiettivo include un intervento pilota. I risultati di questo studio dovrebbero aumentare la conoscenza dei modelli di attivazione cerebrale tra compiti e gruppi con e senza lesioni cerebrali e fornire prove di concetto e stime di potenza per futuri studi clinici con queste tecnologie. Una questione secondaria che vorremmo esaminare con queste tecnologie di imaging è il potenziale effetto delle menomazioni motorie derivanti da lesioni periferiche ad esordio infantile (ad es. paralisi ostetrica del plesso brachiale) sulla riorganizzazione cerebrale.
Popolazione studiata Il gruppo con lesioni cerebrali ad esordio infantile sarà composto da un massimo di 120 individui (dai 5 anni in su) che coprono i tre obiettivi. Il gruppo di lesioni periferiche ad esordio infantile sarà composto da un massimo di 100 individui all'interno della stessa fascia di età che coprono solo gli obiettivi 1 e 2. I gruppi di controllo per ciascuna coorte di partecipanti saranno composti da un massimo di 50 individui che coprono gli obiettivi 1 e 2, per un totale reclutamento di un massimo di 100 volontari sani nella stessa fascia di età.
Design Obiettivo 1, l'obiettivo principale di questo protocollo di ricerca, è un'analisi trasversale di più compiti tra gruppi di soggetti con e senza disabilità motorie. L'Obiettivo 2 è principalmente uno studio descrittivo e l'Obiettivo 3 è una valutazione pilota dell'efficacia del nuovo programma di allenamento motorio a breve termine nei bambini con lesioni cerebrali ad esordio infantile mirato a migliorare i modelli di attivazione cerebrale e le prestazioni motorie.
Misure di risultato L'obiettivo 1 è l'obiettivo quantitativo primario in questo protocollo, in cui confronteremo posizione, grandezza, volume e area di attivazione corticale tra compiti e gruppi. Gli esiti secondari includono misure descrittive che verranno utilizzate principalmente per valutare le due tecniche o per monitorare i dati di movimento e attivazione muscolare (EMG ed ultrasuoni) per aiutare a interpretare le differenze di attività e di gruppo. L'obiettivo 3 misurerà i cambiamenti nell'attivazione cerebrale e nelle prestazioni motorie nelle lesioni cerebrali ad esordio infantile prima e dopo un breve programma di allenamento.
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Contatti e Sedi
Contatto studio
- Nome: Functional & Applied Biomechanics Sectio
- Numero di telefono: (301) 412-5989
- Email: ccrmdfab@mail.nih.gov
Backup dei contatti dello studio
- Nome: Diane L Damiano, Ph.D.
- Numero di telefono: (301) 451-7544
- Email: damianod@cc.nih.gov
Luoghi di studio
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Maryland
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Bethesda, Maryland, Stati Uniti, 20892
- Reclutamento
- National Institutes of Health Clinical Center
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Contatto:
- For more information at the NIH Clinical Center contact Office of Patient Recruitment (OPR)
- Numero di telefono: TTY dial 711 800-411-1222
- Email: ccopr@nih.gov
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
- CRITERIO DI INCLUSIONE
- Età 5 anni in più
- Chirurgia gratuita per sei mesi negli arti superiori o inferiori.
- Libero da iniezioni di tossina botulinica entro quattro mesi negli arti superiori o inferiori.
- Un volontario sano o con diagnosi di lesione cerebrale ad esordio infantile (prima dei 13 anni di età) con conseguente compromissione motoria di un braccio e una gamba sullo stesso lato del corpo o compromissione motoria di entrambe le gambe o con diagnosi di lesione periferica ad esordio infantile (prima dei 13 anni di età) con conseguente compromissione sensoriale o motoria di uno o più arti.
- In grado di comprendere e seguire semplici indicazioni che includono come eseguire un'attività ripetitiva e quando iniziare e interrompere l'esecuzione dell'attività, in base al rapporto dei genitori se il soggetto è un bambino e all'osservazione del medico durante l'anamnesi e l'esame fisico.
- In grado di camminare per almeno 20 piedi senza fermarsi con o senza un ausilio per la deambulazione
- In grado di fornire il consenso informato (per partecipanti adulti o genitore di bambini partecipanti) o assenso verbale/scritto (per partecipanti bambini).
- Accettare di non bere caffeina o alcol per 24 ore prima di ogni sessione di valutazione perché entrambi gli agenti possono modificare l'attività cerebrale e possono confondere le misure di esito.
CRITERI DI ESCLUSIONE:
Qualsiasi lesione neurologica, muscoloscheletrica o cardiorespiratoria, condizione di salute o diagnosi diversa dalla lesione cerebrale o periferica ad esordio infantile che potrebbe influire sulla capacità di concentrarsi mentalmente o di muovere ripetutamente una parte del corpo per brevi periodi di tempo. Esempi di questo includono, ma non sono limitati a, miopatie, condizioni demielinizzanti, insufficienza cardiaca congestizia, malattie cardiache allo stadio terminale o fratture che non sono completamente guarite.
Convulsioni incontrollate.
Uso concomitante di medicinali per il tono muscolare (ad es. baclofen, triesifenedil, dantrolene sodico, tizanidina o carbidopa/levodopa). Se i pazienti assumono questi farmaci quotidianamente, il medico curante verrà contattato dall'AMI per determinare se è accettabile per il soggetto sospendere temporaneamente il/i farmaco/i per 24 ore prima di partecipare ai test per questo studio per ciascuno dei primi 2 obiettivi. Se ciò non è ritenuto sicuro, il soggetto sarà escluso. I soggetti che assumono questi farmaci non potranno partecipare all'Obiettivo 3.
Per partecipare all'Obiettivo 1, è preferibile che tutti i soggetti siano disposti e in grado di avere, o hanno avuto in precedenza, una risonanza magnetica strutturale per aiutare nell'interpretazione dei risultati. L'impossibilità o il rifiuto di completare una risonanza magnetica o di fornire l'accesso a una precedente scansione di risonanza magnetica strutturale non costituirà un criterio di esclusione per questo studio.
Ulteriori criteri di esclusione per la risonanza magnetica
- Incapacità di sdraiarsi sulla schiena fino a 45 minuti senza sedazione.
- Disagio trovarsi in piccoli spazi fino a 45 minuti.
- Pacemaker cardiaci, pompe per farmaci impiantate, linee intracardiache o malattie cardiache acute e instabili, con impianti intracranici (ad es. clip per aneurismi, shunt, stimolatori, impianti cocleari o elettrodi) o qualsiasi altro oggetto metallico all'interno o vicino alla testa, esclusa la bocca che non può essere rimossa in sicurezza.
- Gravidanza: per ogni donna in età fertile, verrà eseguito un test di gravidanza. Il potenziale fertile sarà determinato durante l'anamnesi e il fisico.
Ulteriori criteri di esclusione per EEG
-Storia di reazione allergica al gel per elettrodi a base acquosa
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Modelli osservazionali: Coorte
- Prospettive temporali: Trasversale
Coorti e interventi
Gruppo / Coorte |
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Volontariato sano
I gruppi di controllo per ciascuna coorte di partecipanti saranno composti da un massimo di 50 individui che coprono gli obiettivi 1 e 2, per un reclutamento totale di un massimo di 100 volontari sani all'interno della stessa fascia di età.
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Individui con lesioni cerebrali o periferiche ad esordio infantile
Il gruppo di lesioni cerebrali ad esordio infantile comprendeva 120 individui che coprivano i tre obiettivi.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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cambiamenti nell'attivazione cerebrale e nelle prestazioni motorie nelle lesioni cerebrali ad esordio infantile prima e dopo un breve programma di allenamento.
Lasso di tempo: tempo reale
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L'obiettivo 1 è l'obiettivo quantitativo primario in questo protocollo, in cui confronteremo la posizione, l'entità, il volume e l'area dell'attivazione corticale tra compiti e gruppi.
Gli esiti secondari includono misure descrittive che verranno utilizzate principalmente per valutare le due tecniche o per monitorare i dati di movimento e attivazione muscolare (EMG ed ultrasuoni) per aiutare a interpretare le differenze di attività e di gruppo.
L'obiettivo 3 misurerà i cambiamenti nell'attivazione cerebrale e nelle prestazioni motorie nelle lesioni cerebrali ad esordio infantile prima e dopo un breve programma di allenamento.
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tempo reale
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Collaboratori e investigatori
Investigatori
- Investigatore principale: Diane L Damiano, Ph.D., National Institutes of Health Clinical Center (CC)
Pubblicazioni e link utili
Collegamenti utili
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Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Stimato)
Completamento dello studio
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Stimato)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
- 130110
- 13-CC-0110
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