Monitoraggio del cervello, TDC e allenamento robotico in SCI

Gli attuali interventi di addestramento per la riabilitazione dei pazienti con SCI sono progettati per fornire il massimo ripristino possibile della funzione nel più breve tempo possibile. Uno dei principali deficit nel nostro attuale approccio all'applicazione della terapia è che abbiamo poca capacità di prevedere quali pazienti hanno maggiori probabilità di rispondere alla terapia o quali gruppi muscolari sono più suscettibili di migliorare. La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è un metodo non invasivo per eccitare o inibire i neuroni nel cervello o nel midollo spinale. Numerosi studi hanno utilizzato questa tecnica per mappare i collegamenti dalla corteccia motoria tramite il midollo spinale ai muscoli periferici; e come strumento terapeutico per promuovere la plasticità utile.

Il significato del presente studio risiede nel potenziale di addestramento intensivo motorio dell'arto superiore con un nuovo dispositivo robotico, in combinazione con la stimolazione transcranica a corrente continua (TDC) sulla corteccia motoria contrappolterali, può migliorare il recupero neurale e la funzione degli arti superiori nei pazienti con tetraplegia .

I dispositivi di formazione robotica rappresentano i più sofisticati sistemi di riabilitazione interattiva disponibili sul mercato attuale; Sono inoltre attraenti per la loro capacità di quantificare vari aspetti del movimento e sembrano essere un modo particolarmente potente per promuovere il recupero funzionale. Inoltre, i dispositivi robotici possono essere utilizzati nella raccolta di dati quantitativi dai pazienti, che possono essere interpretati per analizzare il loro tasso di progresso. I robot di riabilitazione sono in grado di fornire importanti componenti dell'apprendimento delle abilità motorie e dell'allenamento muscolare: intensità, ripetizione e feedback delle prestazioni individualmente prescritti. Inoltre, sono un metodo nuovo e affidabile per valutare il controllo del motore volontario. Il nostro centro ha una vasta esperienza nell'uso della robotica di riabilitazione nella valutazione e nell'addestramento del controllo motorio volontario nei pazienti con SCI, nonché di altri disturbi neurologici. Dalla precedente esperienza dell'investigatore che utilizza la terapia robotica nei pazienti SCI, possono prevedere che alcuni pazienti (circa il 10%) mostreranno benefici diretti dall'allenamento dei robot interattivi.

L'uso di tecniche neuromodulanti (TMS, TDC) è stato utilizzato negli ultimi 2 decenni in neurorehabilitazione con l'obiettivo di migliorare il recupero motorio se abbinato alla plasticità dipendente dall'attività (allenamento). In questa proposta, lo investigatore utilizzerà un nuovo dispositivo TDCS, Starstim®, un dispositivo multicanale wireless che consente la registrazione EEG e la stimolazione TDCS reale o sham.

Lo scopo di questo studio è: esplorare i cambiamenti neurofisiologici ed elettroencefalografici (EEG) che una singola sessione di TDC e robotica ha nella popolazione SCI (Studio 1); e per studiare il recupero motorio degli arti superiori nei pazienti con SCI cronica di tetraplegia, confrontando due strategie di riabilitazione: TDC reali o sham combinati con la terapia robotica dell'altezza superiore (Studio 2), nonché per caratterizzare la segnalazione neurofisiologica (TMS) e il cervello (EEG) Profilo di pazienti e muscoli specifici che rispondono alla combinazione di neuromodulazione e allenamento motorio robotico.

Studio 1, Obiettivo: valutare i cambiamenti nella segnalazione del cervello neurofisiologico e biologico corticale dopo una singola sessione di TDC. Le risposte TMS dei muscoli degli arti superiori con mancanza di controllo del motore volontario saranno valutate prima e dopo 20 minuti di intervento TDCS. Inoltre, gli investigatori registreranno l'attività EEG prima, durante e dopo l'intervento.

Studio 2, Obiettivo: esplorare gli effetti accumulativi di 2 settimane di TDCS + allenamento robotico nell'eccitabilità corticale e nella segnalazione cerebrale. Inoltre, gli investigatori indagheranno se l'allenamento robotico intensivo in combinazione con i TDC sull'area della corteccia motoria controlaterale migliorerà il recupero neurale e la funzione degli arti superiori nei pazienti con tetraplegia.

Gli investigatori confronteranno due diversi protocolli di stimolazione cerebrale per valutare il potenziamento delle prestazioni motorie di quei muscoli che mancano di controllo motorio, confrontando gli effetti dell'allenamento robotico a mano a 2 settimane con TDC reali o sham.

Gli investigatori ipotizzano che i pazienti sottoposti a TDC reali in combinazione con un intenso allenamento robotico prolungato raggiungeranno maggiori miglioramenti nella funzione e nella sensazione motoria rispetto alle loro controparti che fanno parte del gruppo di controllo sham.