半球間の抑制性相互作用 (InHIb)

この提案の全体的な目的は、神経可塑性変化と運動技能学習に対する大脳半球間の寄与に関する最近の報告に基づいて、脳卒中回復に対する新しいアプローチの有効性を検証することです。 脳卒中後、皮質の興奮性は同側の一次運動野で低下し、対側の一次運動野（M1）で増加します。 これらの変化が組み合わさることで、片麻痺の腕の使用が妨げられ、機能の回復が妨げられます。 片麻痺のある腕の使用が増えると、同側皮質の興奮性が高まり、機能が向上します。 重要なことは、熟練した運動練習は、単に一般的な運動の使用を増やすだけではなく、皮質の興奮性をさらに高めることです。 しかし、脳卒中後の機能回復に対する皮質の興奮性の増加の影響は限定的です。これはおそらく、新しい運動スキルの使用の増加と学習の両方に関連する変化の割合が低いためです。

反復経頭蓋磁気刺激 (rTMS) は、非侵襲的な脳刺激方法です。 人間の場合、rTMS を高周波で適用すると皮質の興奮性が高まる可能性があります。逆に、低周波数では皮質の興奮性が低下する可能性があります。 rTMS を単独で使用すると、脳卒中後の皮質の興奮性が変化する可能性がありますが、神経可塑性変化への影響は小さく、これはおそらく、ペアの運動行動が存在しない場合の統合の欠如を反映していると考えられます。 運動技能の練習前に脳刺激によって特定の神経ネットワークの活動を調節すると、本質的にシステムを準備し、新しい運動技能の学習に関連する神経可塑性効果を高めることができます。 これまでのところ、rTMS と新しい運動課題の実践を組み合わせ、運動機能や行動の変化を評価した研究はほとんどありません。

直観的には、皮質の興奮性を高めるために同神経皮質に高周波rTMSを使用するのが最も簡単であるように思われます。 ただし、損傷した半球では刺激ターゲットを見つけるのが難しいため、対病変皮質に適用される低周波 rTMS がより良いアプローチである可能性があります。 人間の皮質における低周波 rTMS の直接的な効果は、刺激された領域の活動を抑制することですが、間接的に遠方の活動も強化します。 M1 に対する低周波 rTMS は、対側の M1 ホモログの皮質活動を増加させます。 私たちは最近、この発見を一次感覚皮質 (S1) に拡張しました。これは、左S1上の低周波rTMSが右S1の興奮性を増加させる（つまり、抑制を解除する）ことを実証しています。 したがって、対病変側皮質を抑制して同側皮質活動を強化すると、神経可塑性変化を促進する神経環境が促進される可能性があります。

これらのデータを総合すると、対病変皮質に対する抑制性脳刺激と熟練した運動練習の組み合わせが、脳卒中リハビリテーションに新しいアプローチを提供する可能性があることを示唆しています。 このアプローチにメリットがあるかどうかをよりよく理解するために、2 つの特定の目的を別個の実験でテストすることを提案します。

具体的な目的: 脳卒中患者を対象に、M1c 対 S1c にわたる脳刺激と熟練した運動練習を組み合わせる反復セッションの累積効果をテストする。

慢性皮質下脳卒中患者の片麻痺の腕の運動機能と感覚機能、運動能力/運動技能の獲得（反復シーケンス反応時間）、皮質の興奮性、および神経電気活動を評価します。 脳刺激前の測定値は、別の非 rTMS 保持テストで脳刺激と組み合わせた 5 日間のトレーニング後に得られた測定値と比較され、脳刺激の累積効果を評価します。