Interventi neurofisiologici precoci nelle lesioni cerebrali acute

La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è una forma di stimolazione cerebrale non invasiva utilizzata per indurre cambiamenti di eccitabilità nei circuiti del sistema nervoso centrale. La base dell'applicazione della tDCS nei pazienti con ictus segue il modello dello squilibrio interemisferico tra gli emisferi danneggiati e intatti: tDCS anodica sull'emisfero interessato per indurre un aumento duraturo dell'eccitabilità corticale, tDCS catodica sull'emisfero non interessato per indurre una diminuzione duratura dell'eccitabilità corticale . Effetti simultanei su entrambi gli emisferi possono essere ottenuti con tDCS biemisferico. L'intensità e la durata minime della tDCS sono necessarie per indurre effetti di lunga durata, che sono indicati come potenziamento a lungo termine e depressione a lungo termine.

La maggior parte degli studi interventistici sulla tDCS si sono concentrati su pazienti con ictus cronico, in un momento in cui si suppone che i pazienti abbiano raggiunto un plateau nel loro recupero spontaneo dopo la lesione. Meno ricerca ha valutato gli effetti di un intervento precoce di tDCS. I protocolli tDCS differiscono per la posizione degli elettrodi, la frequenza e la durata della sessione, il dosaggio della carica elettrica, la finestra temporale della consegna tDCS e altre variabili. Il beneficio funzionale della tDCS può aumentare con l'applicazione concomitante di strategie terapeutiche adiuvanti come la terapia indotta da vincoli, la stimolazione elettrica o la terapia mediata da robot. Sattler et al. ha utilizzato la stimolazione del nervo radiale, insieme alla tDCS, per facilitare la produzione motoria. È possibile che la stimolazione ripetuta dei nervi periferici (rPNS) moduli l'output corticospinale in siti sovraspinali somatotopicamente specifici attraverso gli interneuroni GABAergici. I pazienti che sono migliorati nello studio di Sattler et al., come in altri studi tDCS, hanno avuto un'iniziale compromissione della funzione motoria da lieve a moderata. Il miglioramento è più dubbio nei pazienti che presentano un grave deficit motorio.

Il nostro obiettivo in questo studio era esaminare l'efficacia della tDCS biemisferica combinata con rPNS nei pazienti con ictus acuto con compromissione motoria pronunciata, il gruppo di pazienti con meno opzioni nei programmi terapeutici.

Il vantaggio dell'applicazione della tDCS subito dopo l'ictus non è ancora chiaro. Tuttavia, sulla base di modelli animali, il primo mese dopo l'ictus sembra essere il periodo ottimale per indurre cambiamenti morfologici associati a una maggiore plasticità, quindi la finestra terapeutica è stata scelta tra 5 e 20 giorni dopo l'evento di ictus. I ricercatori hanno argomentato che, se i cambiamenti plastici sono stati indotti dalla tDCS, il beneficio clinico e neurofisiologico può manifestarsi non solo immediatamente dopo il trattamento, ma più avanti nell'evoluzione naturale del paziente dopo l'ictus. Per questo motivo, i ricercatori hanno ritenuto rilevante determinare se i risultati del trattamento tDCS persistessero nel tempo e avessero un effetto a lungo termine, pertanto hanno esteso il nostro follow-up clinico e neurofisiologico a 12 mesi dopo il trattamento.

Metodi:

Pazienti:

Venti pazienti con una storia di primo ictus acuto (ischemico ed emorragico) sono stati inclusi, da aprile a dicembre 2011, in uno studio prospettico, in doppio cieco, randomizzato. Undici pazienti sono stati colpiti da ictus ischemico: corticale e/o sottocorticale e 9 da ictus emorragico. I criteri di inclusione erano: primo ictus sopratentoriale singolo e unilaterale confermato da TC o RM, intervallo di ictus tra 5 e 20 giorni dall'inizio dello studio, età compresa tra 18 e 79 anni, National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) ≥6 e ≤21. I criteri di esclusione erano precedenti crisi epilettiche, impianti metallici all'interno del cervello o impianti di pacemaker e coesistenza di altre malattie neurologiche.

I pazienti sono stati inclusi nello studio quando erano stabili dal punto di vista medico, tra 5 e 17 giorni dopo l'evento di ictus. Lo studio è stato condotto secondo la Dichiarazione di Helsinki dell'Associazione medica mondiale e approvato dal Comitato etico per la ricerca clinica (PR160/11). Il consenso scritto e informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti o dai loro parenti prima della loro inclusione nello studio.

I pazienti sono stati randomizzati in due gruppi paralleli: un gruppo (11 pazienti) ha ricevuto 5 sessioni giornaliere consecutive di tDCS anodica sull'emisfero affetto e catodica sull'emisfero non affetto in combinazione con la stimolazione ripetuta dei nervi periferici e l'altro (9 pazienti) ha ricevuto tDCS sham associata a ripetitiva stimolazione dei nervi periferici.

I pazienti sono stati esaminati prima della tDCS, 5 giorni e 3, 6 e 12 mesi dopo la tDCS.

Valutazioni La condizione dei pazienti è stata caratterizzata utilizzando strumenti di valutazione clinica e neurofisiologica standardizzati il ​​giorno prima dell'inizio degli interventi.

Valutazione clinica Il funzionamento neurologico è stato valutato utilizzando il NIHSS. La valutazione motoria dell'arto superiore paretico e la spasticità sono state valutate utilizzando le scale Fugl-Meyer (ULFM) e Modificate Ashworth (MAS) dell'arto superiore. Sono state prese misure della scala MAS per l'abduzione della spalla, l'estensione del gomito e l'estensione del polso, che sono state utilizzate per calcolare il valore medio della resistenza durante lo stretching passivo, con punteggi più alti che riflettono una maggiore resistenza (massimo 4).

Valutazione neurofisiologica

Stimolazione magnetica transcranica:

I potenziali evocati motori (MEP) sono stati registrati utilizzando uno stimolatore magnetico bifasico (Magstim 200; The Magstim Co. Ltd., Regno Unito) collegato a una bobina di stimolazione magnetica a forma di otto (70 mm di diametro esterno; The Magstim Co. Ltd. , Regno Unito) posizionato sopra l'hotspot del rapitore digiti minimi corticale. Per la mappatura della rappresentazione corticale del muscolo target è stato utilizzato un berretto di stoffa aderente contrassegnato da una griglia di 1 cm x 1 cm. La bobina è stata posizionata tangenzialmente al cuoio capelluto, con l'impugnatura rivolta all'indietro con un angolo di 45 gradi rispetto alla linea mediana ed è stata spostata a passi di 1 cm per localizzare la posizione ottimale del cuoio capelluto in ciascun emisfero, da cui i più grandi eurodeputati nell'abduttore digiti minimi potrebbe essere evocato. Un elettromiografo Synergy (Oxford Instruments, Surrey, Regno Unito) è stato utilizzato per registrare gli eurodeputati dal rapitore digiti minimi. Ogni volta che gli eurodeputati non sono stati stimolati nell'arto superiore colpito a riposo utilizzando la massima uscita dello stimolatore, i pazienti sono stati istruiti a tentare di attivare volontariamente il muscolo. Se non è stato possibile ottenere alcun deputato utilizzando l'uscita massima dello stimolatore, l'ampiezza dei deputati è stata descritta come 0 mV.

Groppa S, Oliviero A, Eisen A et al. Una guida pratica alla stimolazione magnetica transcranica diagnostica: relazione di un comitato IFCN. Clin Neurophysiol 2012;123:858-882.

Soglia motoria a riposo:

La soglia motoria a riposo (rMT) è stata definita come l'uscita più bassa dello stimolatore nel sito ottimale del cuoio capelluto richiesta per suscitare un MEP di almeno 50 μV nell'abduttore minimo rilassato in almeno 5 prove su 10.21 Se nessun eurodeputato poteva essere suscitato utilizzando l'uscita massima dello stimolatore, allora rMT veniva descritto come 100%.

Periodo di silenzio controlaterale e omolaterale:

Per suscitare il periodo di silenzio, è stata applicata la stimolazione magnetica transcranica sull'area M1 di ciascun emisfero mentre i pazienti hanno sostenuto una contrazione tonica massima costante dell'abduttore digiti minimi ed è stato analizzato un periodo poststimolo di 500 ms. L'intensità della stimolazione era del 120% rMT. Abbiamo essenzialmente registrato simultaneamente il periodo di silenzio controlaterale (cSP) e ipsilaterale (iSP) a uno stimolo unilaterale. Se i pazienti non erano in grado di mantenere una contrazione stabile con la mano paretica, l'SP era considerato non misurabile. La durata del cSP è stata misurata dall'inizio del MEP al punto di ripresa dell'EMG dopo un periodo di soppressione dell'EMG e la media di 10 prove è stata utilizzata per stimare la durata del periodo di silenzio. iSP è stato quantificato considerando un periodo di relativa soppressione dell'attività EMG al di sotto dell'attività EMG di fondo.

Takechi U, Matsunaga K, Nakanishi R et al. Cambiamenti longitudinali dell'eccitabilità corticale motoria e dell'inibizione transcallosale dopo ictus sottocorticale. Clin Neurophysiol 2014;125: 2055-2069.

Registrazione SEP:

I potenziali evocati somatosensoriali (SEP) sono stati suscitati utilizzando la stimolazione elettrica con la stessa procedura descritta in dettaglio negli studi precedenti. I segnali sono stati registrati utilizzando l'elettromiografo Synergy (Oxford Instruments, Surrey, Regno Unito). I dati sui SEP sono stati confrontati tra arti superiori affetti e non affetti.

Cruccu G, Aminoff MJ, Curio G et al. Raccomandazioni per l'uso clinico dei potenziali evocati somatosensoriali. Clin Neurophysiol 2008;119:1705-19.

Mauguière F, Allison T, Babiloni C et al. Potenziali evocati somatosensoriali. La Federazione Internazionale di Neurofisiologia Clinica. Elettroencefalogramma Clin Neurophysiol Suppl 1999;52:79-90.

Riflesso H Le risposte del riflesso H sono state registrate da un braccio supinato con un angolo di 45 gradi e un muscolo flessore radiale del carpo leggermente contratto. Quando il muscolo flessore radiale del carpo non poteva essere contratto l'arto superiore paretico veniva posizionato con il polso in leggera flessione. L'elettrodo di registrazione è stato posizionato sopra il ventre del flessore radiale del carpo e riferito a un elettrodo distale di 3 cm. Gli stimoli elettrici hanno fornito un impulso ad onda quadra della durata di 0,5 ms e sono stati applicati sul nervo mediano al solco bicipitale; sopra la piega cubitale. Le risposte Hmax/Mmax sono state confrontate tra il lato paretico e quello non paretico.

Christie AD, Inglis JG, Boucher JP, Gabriel DA. Affidabilità dell'FCR H-reflex. J Clin Neurophysiol 2005;22:204-9.