Effetto di tACS sul recupero del controllo motorio dell'arto superiore e della connettività cerebrale nei pazienti con ictus cronico (tACS)

Questo progetto cerca di valutare l'effetto della stimolazione transcranica a corrente alternata (tACS) sul recupero del controllo motorio dell'arto superiore e della sincronia neuronale associata durante un programma di riabilitazione di 14 sessioni (5 settimane) per pazienti adulti con diagnosi di ictus in fase cronica. In particolare, la stimolazione sulle gamme Gamma, perché le prove finora disponibili ci consentono di proporre che il tACS nella gamma Gamma (intorno a 70 Hz) faciliti l'esecuzione motoria. A tal fine, l'approccio sperimentale prevede tACS attive (70 Hz in ritmo Gamma e 7 Hz, ritmo Theta) e sham unitamente ad un training motorio analitico ed integrato con un disegno in doppio cieco e randomizzato.

La nostra ipotesi è che la frequenza Gamma tACS ripristini la sincronia neuronale nella gamma Beta, che migliora il recupero motorio dell'arto superiore associato a un programma di allenamento.

L'obiettivo generale è valutare gli effetti di un programma combinato di tACS e allenamento degli arti superiori sulle prestazioni motorie e sulla connettività cerebrale nei pazienti con ictus in stadio cronico.

Gli obiettivi specifici per raggiungere questo obiettivo sono (1) Implementare un sistema per la misurazione simultanea dell'attività motoria e dell'EEG sotto tACS, considerando possibili alterazioni posturali nei pazienti con ictus. (2) Valutare il controllo motorio dell'arto superiore e la sincronia neuronale associata alle prestazioni motorie durante l'esecuzione di un programma combinato di stimolazione e allenamento. La formazione includerà compiti analitici e funzionali per ottimizzare le prestazioni a livello di funzione e attività ICF. tACS sarà applicato solo durante il compito analitico. (3) Analizzare i cambiamenti nelle prestazioni motorie e nella sincronia neuronale per i gruppi sperimentali.

Utilizzando specifici parametri di controllo motorio (controllo cinetico e cinematico), scale cliniche ed elettroencefalografia, l'effetto comportamentale e neurofisiologico immediato e a lungo termine (3 mesi dopo aver terminato l'allenamento) di questo nuovo paradigma di neurostimolazione (tACS plus training) per la riabilitazione motoria dell'ictus sarà stabilito.

Mediante analisi della varianza, confronti di clustering e regressioni lineari, verrà stabilito l'effetto della tACS sulla sincronia neuronale e sull'attività motoria parallela, nonché la loro relazione sottostante.

Utilizzeremo la piattaforma REDCap per registrare tutti i dati clinici forniti dalla cartella clinica e dalle valutazioni cliniche.

Il reclutamento avverrà presso il Centro Clinico dell'Università Metropolitana di Scienze dell'Educazione e nei Centri di Assistenza Primaria vicini all'Università. La dimensione del campione è di 45 sopravvissuti all'ictus in stadio cronico. Il calcolo della dimensione del campione ha utilizzato i dati disponibili nello studio per la differenza nel punteggio Fugl-Meyer tra i gruppi di stimolazione a corrente continua transcranica biemisferica e fittizia dopo l'intervento (nello studio di Alisar et al, 2020), considerando una dimensione dell'effetto di 1,4 , un valore p di 0,05 e una potenza (1-beta) di 0,9, che ha prodotto una dimensione del campione di 12 soggetti per gruppo. Ora, considerando anche una percentuale di abbandono del 20% e un'equivalenza nella dimensione dei 3 gruppi di studio, la dimensione finale del campione è di 15 persone per gruppo (45 persone in totale).

Per rispondere all'ipotesi di studio, due variabili saranno esaminate come risultati primari:

1. A livello comportamentale, sarà il punteggio sulla scala Fugl-Meyer (sezione estremità superiore). Questa scala è stata ampiamente utilizzata nel campo della neuroriabilitazione per valutare le menomazioni motorie (livello di funzione ICF).
2. A livello neurofisiologico, l'outcome primario sarà la variazione della potenza spettrale nella banda Beta (13-30Hz) associata alla performance motoria nei compiti cinetici e cinematici. L'elaborazione del segnale seguirà un approccio cluster utilizzando il toolbox Fieldtrip nel software Matlab (R2016B).

Entrambe le variabili saranno sottoposte ad un'analisi della varianza a due fattori (fattore gruppo sperimentale (3 livelli, tACS-70Hz, 7Hz e simulato) e fattore tempo (4 livelli riferiti ai tempi di misura)). A seconda del risultato, applicherà un test post-hoc (bonferroni) per studiare le differenze tra i livelli e le interazioni. L'associazione tra le variabili sarà verificata attraverso modelli di regressione. Il livello di significatività avrà un valore p di 0,05. L'analisi statistica sarà implementata nel linguaggio R e nel software Rstudio. Complementari ai risultati primari, e al fine di ampliare la descrizione del fenomeno in studio, verranno analizzati i punteggi delle scale cliniche già descritte, nonché le variabili cinetiche (forza assoluta, velocità di variazione della forza) e cinematiche (errore di direzione, velocità massima) dei compiti analitici e combinati. Inoltre, la sincronia a lunga scala sarà descritta mediante variabili di connettività tra gli elettrodi già individuati (valore di aggancio di fase e indice di ritardo di fase ponderato).