Studio dell'uso di un'interfaccia cervello-computer basata sul neurofeedback TMS per la riabilitazione dell'ictus degli arti superiori

I partecipanti saranno sottoposti a neurofeedback (NF) di stimolazione magnetica transcranica (TMS) incorporati in un gioco per computer su misura per addestrare gli individui a produrre potenziali evocati motori (MEP) più grandi del basale nell'arto colpito da ictus, praticando diverse strategie di immaginazione mentale. Gli impulsi di TMS verranno applicati sulla corteccia motoria dell'emisfero colpito dall'ictus, risultando in MEP che verranno registrati dai muscoli bersaglio dell'arto colpito dall'ictus. L'interfaccia cervello-computer (BCI) elaborerà l'ampiezza di questi MEP in tempo reale e mostrerà queste informazioni sullo schermo al paziente sotto forma di gioco, in cui il loro obiettivo è spingere una barra rettangolare (ampiezza MEP) sopra la linea (ampiezza della linea di base a riposo). Se la prova ha esito positivo, la barra diventa verde e si sente un suono positivo. In caso di insuccesso, la barra diventa rossa e si sente un suono negativo. Questa procedura viene ripetuta per un totale di 60 prove per sessione, suddivise in tre blocchi distinti con pause di riposo intermedie. I cambiamenti nell'ampiezza del MEP verranno monitorati man mano che la formazione procede. La metà dei partecipanti verrà assegnata in modo casuale a una condizione di controllo, in base alla quale sperimenteranno procedure TMS identiche a quelle del gruppo sperimentale, a parte il fatto che l'altezza della barra di feedback sullo schermo non mostrerà l'ampiezza del MEP, ma sarà fissata al centro dello schermo. Verranno forniti feedback positivi e negativi, ma secondo uno schema fisso, non correlato ai cambiamenti nel MEP.

Verranno condotti test funzionali sugli arti superiori e test qualitativi prima dell'inizio dell'allenamento TMS NF e alla fine dell'allenamento. Strumenti: Fugl-Myer (FM), Action Research Arm Test (ARAT), Oxford Cognitive Screen (OCS), National Institutes of Health Stroke Severity Scale (NIHSS), Circonferenza muscolare (bicipite e avambraccio), Questionario sul sonno, Ansia e depressione ospedaliera Scala (HADS), Questionario sull'immaginazione mentale (MIQ). Set di dati MRI cerebrale di pazienti raccolti prima e dopo l'allenamento TMS NF. Verranno prodotti 2 tipi di dati distinti: 1. Scansioni anatomiche T1 ad alta risoluzione (materia grigia) 2. Scansioni di immagini pesate in diffusione (DWI) (sostanza bianca).

Gli obiettivi sono:

• Aumentare l'”eccitabilità” dei percorsi che collegano il cervello ai muscoli del braccio paralizzato e della mano nei pazienti colpiti da ictus. Ciò è misurabile tramite i potenziali motori evocati (MEP) in risposta alla TMS.
• Ridurre ulteriormente le disabilità funzionali degli arti superiori nei pazienti subacuti (2-26 settimane dopo l’ictus) ed in tempi più rapidi rispetto agli approcci terapeutici standard.
• Studiare i meccanismi che portano ad una maggiore eccitabilità e ad una migliore funzione motoria.
• Descrivere il punto di vista del paziente rispetto alla TMS NF come componente aggiuntivo alla terapia riabilitativa standard per l'ictus. Lo scopo è quello di misurare qualitativamente l'esperienza del paziente durante la formazione e registrare i benefici soggettivi percepiti tramite intervista.
• Quantificare la misura in cui i benefici derivati ​​dall'allenamento TMS NF si generalizzano oltre il dominio motorio, per influenzare l'umore e gli aspetti cognitivi.
• Descrivere i meccanismi funzionali e strutturali del cervello che sono alla base dei miglioramenti nella funzione motoria degli arti superiori dovuti all'autoregolazione dell'eccitabilità cortico-spinale utilizzando TMS NF.