L'effetto del Dual-tDCS a cinque sessioni sulle prestazioni degli arti inferiori nell'ictus sub-acuto

L'ictus è una delle principali cause di disabilità a lungo termine. Il recupero della funzione motoria dopo l'ictus è spesso incompleto, nonostante le tecniche riabilitative classiche. All'inizio del 21° secolo, la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è stata introdotta come strumento non invasivo per modulare reversibilmente l'eccitabilità cerebrale negli esseri umani in cui un dispositivo invia una corrente continua bassa (DC) costante erogata all'area di interesse attraverso il elettrodi. La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) è stata utilizzata in neuroriabilitazione a beneficio dei pazienti con ictus ischemico in diversi stadi dell'ictus, specialmente durante la fase acuta, subacuta e cronica con rapporti positivi e di sicurezza.

Dopo l'ictus, l'eccitabilità dell'emisfero lesionato è diminuita e vista come iperattiva dell'eccitabilità dell'emisfero non lesionato. È stata segnalata un'inibizione interemisferica (IHI) anormalmente elevata dall'emisfero intatto a quello lesionato. La plasticità neurale inizia nelle prime fasi dopo l'ictus. Prevenire lo squilibrio IHI e aumentare l'eccitabilità dell'emisfero lesionato nella fase iniziale sarebbe utile per la riabilitazione dell'ictus.

Sulla base degli effetti specifici della polarità, la tDCS anodica aumenta l'eccitabilità corticale e la tDCS catodica diminuisce l'eccitabilità corticale. La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) può essere applicata in due montaggi distinti: monocefalica e bi-emisferica/doppia-tDCS (applicando due elettrodi su entrambi gli emisferi cerebrali contemporaneamente). Per indurre il recupero motorio post-ictus, vengono tipicamente utilizzati due diversi montaggi monocefalici: i) per ripristinare l'eccitabilità nell'emisfero lesionato: anodo sopra l'emisfero lesionato e catodo come elettrodo di riferimento posto sopra l'area controorbitaria ii) per regolare verso il basso eccitabilità dell'emisfero non lesionato e riequilibrio IHI: catodo sopra l'emisfero non lesionato e anodo come elettrodo di riferimento. Può essere applicato anche il dual-tDCS, consentendo l'accoppiamento simultaneo di effetti eccitatori e inibitori su entrambe le cortecce. Ci sono poche evidenze che dimostrano che la tDCS (monocefalica e biemisferica/doppia-tDCS) potrebbe migliorare le prestazioni degli arti inferiori nell'immediato e almeno a 3 mesi. Tuttavia, non vi è ancora un effetto chiaro sulle prestazioni dell'andatura e sulla forza muscolare.

Recentemente, la tDCS a doppio emisfero, in cui eccita un emisfero utilizzando la stimolazione anodica e inibisce l'altro mediante stimolazione catodica, è stata descritta in volontari sani per migliorare maggiormente l'apprendimento motorio della mano rispetto alla tDCS uni-emisferica. I corrispondenti cambiamenti indotti da tDCS sono stati riportati nello studio di imaging per coinvolgere le interazioni interemisferiche.

Il dual-tDCS è stato più recentemente utilizzato in riabilitazione con l'obiettivo di ridurre l'inibizione esercitata dall'emisfero non lesionato sull'emisfero lesionato e ripristinare il normale equilibrio dell'IHI. È stato riportato che la doppia tDCS combinata con l'allenamento o la terapia occupazionale/fisica simultanea migliora l'apprendimento delle abilità motorie e le funzioni dell'arto superiore paretico nei pazienti con ictus cronico.

Le funzioni degli arti inferiori sono comunemente disabilitanti dopo l'ictus, tuttavia, meno studi hanno focalizzato l'effetto della tDCS sulle funzioni degli arti inferiori. Una singola sessione di tDCS anodica sull'arto inferiore M1 ha riportato di migliorare in modo acuto l'effetto della pratica motoria della caviglia paretica, la produzione di forza degli estensori del ginocchio paretico e la stabilità posturale nei pazienti con ictus cronico. Uno studio ha mostrato un miglioramento della velocità di deambulazione immediatamente dopo una singola sessione di dual-tDCS da solo in pazienti con ictus subacuto.

Sulla base dello studio precedente, l'intensità di corrente di 1-2 mA di tDCS viene solitamente utilizzata per modulare l'attività cerebrale. La corretta densità di corrente erogata è compresa tra 0,029 e 0,008 mA/cm 2. La maggiore densità di corrente, la stimolazione neuronale corticale più duratura, più forte e più profonda. Pertanto, nei pazienti con ictus è stata applicata un'intensità di corrente di 2 mA di tDCS per il miglioramento delle prestazioni degli arti inferiori. Seguendo regioni cerebrali omologhe, l'area motoria degli arti inferiori è in profondità e studi precedenti hanno dimostrato che l'intensità di corrente 2 mA di tDCS potrebbe passare attraverso l'area degli arti inferiori del cervello.

Inoltre, Tahtis et al, 2013 hanno scoperto che l'uso di 2 mA di dual-tDCS potrebbe migliorare la velocità di deambulazione immediatamente dopo una singola sessione nell'ictus subacuto e Klomjai et al, 2018 hanno scoperto che una singola sessione di dual-tDCS 2 mA con terapia fisica nell'ictus subacuto ha immediatamente migliorato le prestazioni da seduti a stare in piedi rispetto alla sola fisioterapia. I meccanismi delle azioni è stato ipotizzato che quando la stimolazione ha continuamente effetto sulla plasticità neuronale cambia. Pertanto, hanno suggerito che ulteriori studi implementeranno più sessioni di dual-tDCS combinate con la terapia fisica per migliorare le prestazioni degli arti inferiori e determinare l'effetto di lunga durata.

L'effetto di 5 sessioni consecutive dual-tDCS durante la terapia fisica sulle prestazioni dell'arto superiore ha mostrato un miglioramento significativo delle funzioni motorie dell'arto superiore e mantenuto almeno 1 settimana. In questo studio, l'effetto di lunga durata è stato dimostrato da almeno una settimana a tre mesi. Ci sono evidenze che 5 giorni consecutivi di tDCS uni-emisfero sembrano migliorare le funzioni motorie degli arti inferiori senza gravi effetti avversi nei pazienti con ictus. come l'effetto di lunga durata di più sessioni di dual-tDCS.

Pertanto, lo scopo del presente studio è quello di indagare l'efficacia di 5 sessioni consecutive di dual-tDCS combinate con la terapia fisica convenzionale sulle funzioni degli arti inferiori dopo l'ictus in fase sub-acuta. Gli esiti clinici per le valutazioni delle prestazioni degli arti inferiori consisteranno nella forza muscolare valutata mediante dinamometro portatile, il test Time up and go per le prestazioni funzionali degli arti inferiori, cinque volte il test sit to stand per l'equilibrio dinamico e la forza muscolare e la misurazione della distribuzione della forza Zebris (FDM) per l'analisi dell'andatura.