亜急性脳卒中における下肢パフォーマンスに対する 5 セッションのデュアル tDCS の効果

脳卒中は、長期にわたる身体障害の主な原因です。 古典的なリハビリテーション技術にもかかわらず、脳卒中後の運動機能の回復は不完全であることがよくあります。 21 世紀初頭、経頭蓋直流刺激 (tDCS) は、人間の脳の興奮性を可逆的に調節する非侵襲的ツールとして導入されました。このツールでは、デバイスが定常的な低直流 (DC) を送信し、対象領域に送達されます。電極。 経頭蓋直流刺激（tDCS）は、脳卒中のさまざまな段階、特に急性期、亜急性期、慢性期の虚血性脳卒中患者に利益をもたらす神経リハビリテーションに使用されており、肯定的かつ安全性の報告がなされています。

脳卒中後、病変のある半球の興奮性は低下し、病変のない半球の興奮性が過剰になっているように見えます。 無傷の半球から病変のある半球への異常に高い半球間抑制（IHI）の推進が報告されています。 神経可塑性は脳卒中後の初期段階で始まります。 IHI の不均衡を防ぎ、初期段階で病変のある半球の興奮性を高めることは、脳卒中リハビリテーションに有益です。

極性固有の効果に基づいて、陽極 tDCS は皮質の興奮性を高め、陰極 tDCS は皮質の興奮性を低下させます。 経頭蓋直流刺激 (tDCS) は、単頭型と両半球/デュアル tDCS (両大脳半球に 2 つの電極を同時に適用する) という 2 つの異なるモンタージュで適用できます。 脳卒中後の運動回復を誘導するには、通常、2 つの異なる単頭症モンタージュが使用されます。 i) 損傷した半球の興奮性を回復するため: 損傷した半球の上に陽極を置き、参照電極として陰極を眼窩反対側の領域に配置します。 ii) ダウンレギュレーションを行います。病変のない半球の興奮性と IHI の再バランス: 病変のない半球上の陰極と参照電極としての陽極。 デュアル tDCS も適用でき、両方の皮質に対する興奮性効果と抑制性効果の同時結合が可能になります。 tDCS (単頭型および両半球/デュアル tDCS) が即時および少なくとも 3 か月で下肢のパフォーマンスを改善できることを示す証拠はほとんどありません。 しかし、歩行能力や筋力への影響はまだ不明です。

最近、陽極刺激を使用して一方の半球を興奮させ、陰極刺激によって他方の半球を抑制する二重半球 tDCS が、片半球 tDCS と比較して手の運動学習を大幅に強化することが健康なボランティアで報告されています。 対応する tDCS 誘発変化は、大脳半球間の相互作用に関与することが画像研究で報告されました。

最近では、デュアル tDCS が、損傷のない半球が損傷のある半球に及ぼす抑制を軽減し、IHI の正常なバランスを回復することを目的としたリハビリテーションに使用されています。 デュアル tDCS をトレーニングまたは同時の作業/理学療法と組み合わせると、慢性脳卒中患者の運動スキルの学習と麻痺のある上肢の機能が改善されることが報告されています。

一般に、脳卒中後は下肢機能が低下しますが、下肢機能に対する tDCS の効果に焦点を当てた研究はほとんどありません。 下肢 M1 に対する陽極 tDCS の 1 回のセッションは、慢性脳卒中患者における麻痺のある足首の運動練習、麻痺のある膝伸筋の力の生成、および姿勢の安定性の効果を急激に高めることが報告されています。 ある研究では、亜急性脳卒中患者においてデュアル tDCS 単独の 1 回セッションの直後に歩行速度の改善が示されました。

以前の研究に基づくと、通常、脳活動を調節するために 1 ～ 2 mA の電流強度の tDCS が使用されます。 供給される適切な電流密度は 0.029 ～ 0.008 です。 mA/cm 2。電流密度が高いほど、より長く、より強力で、より深い皮質ニューロン刺激が持続します。 したがって、下肢のパフォーマンスを向上させるために、2 mA の電流強度の tDCS が脳卒中患者に適用されました。 相同な脳領域に続いて、下肢の運動野は深く、以前の研究では、電流強度 2 mA の tDCS が脳の下肢領域を通過できることが実証されました。

さらに、Tahtis et al, 2013 は、亜急性脳卒中において 2 mA のデュアル tDCS を使用すると、1 回のセッションの直後に歩行速度が向上する可能性があることを発見し、Klomjai et al, 2018 は、理学療法を伴うデュアル tDCS 2 mA の 1 回のセッションにより歩行速度が向上することを発見しました。亜急性脳卒中では、理学療法単独よりも座位から立位までのパフォーマンスがすぐに向上しました。 作用のメカニズムは、刺激が継続的にニューロンの可塑性の変化に影響を与えると仮説が立てられました。 したがって、研究者らは、下肢のパフォーマンスを向上させ、その後の長期持続する効果を判定するために、理学療法と組み合わせたデュアル tDCS のセッションをさらに増やす必要があると提案しました。

理学療法中のデュアル tDCS の 5 回連続セッションによる上肢のパフォーマンスへの効果は、上肢の運動機能の大幅な改善を示し、少なくとも 1 週間維持されました。 この研究では、少なくとも1週間から3か月の長期持続効果が実証されました。 脳卒中患者において、5日間連続の片半球tDCSが重篤な副作用を引き起こすことなく下肢の運動機能を改善したという証拠がある。デュアルtDCSの複数回のセッションが歩行能力や筋力に及ぼす影響についてはまだ不明である。デュアル tDCS の複数のセッションの長期にわたる後遺症として。

したがって、本研究の目的は、亜急性期の脳卒中後の下肢機能に対する従来の理学療法と併用したデュアル tDCS の連続 5 セッションの有効性を調査することです。 下肢パフォーマンス評価の臨床結果は、手持ち式ダイナモメーターによる筋力評価、下肢機能パフォーマンスのタイムアップ・アンド・ゴー・テスト、動的バランスと筋力の5回座位・立位テスト、およびゼブリス力分布測定で構成されます。 (FDM) 歩行分析用。