뇌졸중 후 실시간 맞춤형 뇌 상태 의존형 TMS

경두개 자기 자극(TMS) 개입은 잔여 피질 척수 연결을 실질적으로 강화하고 뇌졸중 후 마비된 손 기능의 회복을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 중재의 치료 효과를 최대화하려면 TMS가 잔여 피질척수관을 가장 잘 활성화하고 그 내에서 신경 전달을 향상시키는 뇌졸중 후 뇌 활동 패턴(예: 뇌 상태 의존적 TMS) 동안 전달되어야 합니다. 본 연구에서 연구자들은 만성 뇌졸중 생존자를 대상으로 실시간 맞춤형 뇌 상태 의존형 TMS의 타당성을 테스트할 것입니다. 연구자들은 또한 개인화된 뇌졸중 후 뇌 상태 의존적 잔여 피질 척수로의 활성화와 손 운동 장애 사이의 관계를 정량화할 것입니다. 결과는 향후 임상시험 포함 기준을 알려줄 것입니다.

참가자는 적어도 하룻밤의 수면으로 구분되는 이틀 간의 테스트를 위해 실험실을 방문하게 됩니다. 1일차에 참가자는 사전 동의를 제공합니다. MacArthur 역량 평가 도구와 Frenchay 실어증 선별 테스트를 사용하여 동의 능력을 평가하고 필요에 따라 표현성 실어증의 존재를 확인합니다. 그 후 조사관은 상지 Fugl-Meyer 평가, 그립 및 핀치 강도 측정, 참가자가 영향을 받은 손을 사용하여 작은 못을 둥근 구멍에 배치하도록 요구하는 손재주 측정을 사용하여 상지 운동 장애에 대한 적격성 심사 및 임상 평가를 완료합니다. . 그런 다음 참가자는 병변이 있는 반구에서 휴식 중인 영향을 받은 손 근육까지 잔여 피질 척수 연결이 있는지 검사하게 됩니다. TMS에 의해 유발된 근육의 경련을 기록하기 위해 영향을 받은 첫 번째 등쪽 골간근, 단무지 외전근, 무지외전근 및 공수지 신근에 기록 전극을 부착합니다. 이 스크리닝 절차 동안 단일 펄스 TMS는 최대 자극기 출력에서 ​​병변 반구의 1차 및 2차 운동 영역을 덮는 1cm 해상도 그리드의 각 지점에 적용됩니다. TMS가 이러한 근육 중 하나에서 근육 경련을 확실하게 유도하는 경우 해당 참가자는 잔여 피질 척수 연결이 있는 것으로 간주되며 전체 연구에 참여할 자격이 됩니다. 이러한 근육 중 어느 것에서도 근육 경련이 유발될 수 없는 경우 해당 참가자는 전체 연구에 참여할 수 없습니다. 그 후, 모든 기록 전극이 제거되고 참가자는 실험실을 떠납니다.

2일차에 참가자는 실험실로 돌아갑니다. 조사관은 수영형 캡을 사용하여 두피에 기록 전극을 배치합니다. 연구자들은 또한 1일차 동안 경련이 가장 확실하게 관찰된 영향을 받은 손 근육과 영향을 받은 손과 손목의 추가 근육 4개에 기록 전극을 배치할 것입니다. TMS가 근육 경련을 가장 잘 유발하는 위치를 결정한 후, 연구자는 TMS가 적어도 절반의 시간 동안 근육 경련을 유발하는 가장 낮은 강도를 결정합니다. 그런 다음 참가자가 눈을 뜨고 조용히 쉬는 동안 100개의 단일 TMS 펄스로 구성된 6블록을 전달합니다. 자극은 TMS가 최소 절반의 시간 동안 근육 경련을 유발하는 가능한 가장 낮은 강도보다 20% 더 큰 강도로 전달됩니다. 그 후, 연구자들은 이 6개 블록 동안 획득한 근육 및 뇌 활동 기록을 사용하여 어떤 뇌 활동 패턴이 TMS로 유발된 가장 큰 근육 경련에 해당하는지 식별하는 개인화된 수학적 모델을 구축할 것입니다. 그런 다음 연구자들은 이 모델을 사용하여 이러한 뇌 활동 패턴의 발생을 실시간으로 감지합니다. 이러한 패턴이 감지되면 단일 TMS 펄스가 전달됩니다. 비교를 위해 연구자들은 무작위 뇌 활동 패턴 동안 단일 TMS 펄스도 전달합니다. 그 후 모든 기록 전극이 제거되고 참여가 완료되며 참가자는 실험실을 떠납니다.

연구자들은 이 연구를 위해 총 37명의 만성 뇌졸중 생존자를 모집할 예정입니다. 이 연구에 필요한 참가자 수는 피질 척수로 활성화의 가변성(강력한 맞춤형 분류기를 구축하는 데 필요한 구성 요소)과 피질 척수로 무결성(운동 장애와 회복 가능성의 상관 관계) 사이의 관계를 탐구한 예비 연구와 이전 연구에서 결정되었습니다. ).