상지 뇌졸중 재활을 위한 TMS 뉴로피드백 기반 뇌-컴퓨터 인터페이스 사용 조사

참가자들은 다양한 정신적 이미지 전략을 연습함으로써 뇌졸중 영향을 받은 사지에서 기본 운동 유발 전위(MEP)보다 더 큰 것을 생성하도록 개인을 훈련시키는 컴퓨터 게임에 통합된 경두개 자기 자극(TMS) 뉴로피드백(NF)을 받게 됩니다. TMS 펄스는 뇌졸중 영향을 받은 반구의 운동 피질에 적용되어 뇌졸중 영향을 받은 사지의 대상 근육에서 기록되는 MEP를 생성합니다. 뇌 컴퓨터 인터페이스(BCI)는 이러한 MEP의 진폭을 실시간으로 처리하고 이 정보를 게임 형태로 환자에게 화면에 표시합니다. 여기서 환자의 목표는 직사각형 막대(MEP 진폭)를 위로 밀어내는 것입니다. 라인(휴식 시 기준선 진폭). 시도가 성공하면 막대가 녹색으로 바뀌고 긍정적인 소리가 들립니다. 실패하면 막대가 빨간색으로 바뀌고 부정적인 소리가 들립니다. 이 절차는 세션당 총 60번의 시도 동안 반복되며, 사이에 휴식 시간이 있는 3개의 개별 블록에 걸쳐 분산됩니다. 훈련이 진행됨에 따라 MEP 진폭의 변화가 모니터링됩니다. 참가자 중 절반은 제어 조건에 무작위로 할당되어 화면의 피드백 막대 높이가 MEP 진폭을 표시하지 않지만 화면 중앙에 고정된다는 점을 제외하면 실험 그룹과 동일한 TMS 절차를 경험하게 됩니다. 긍정적인 피드백과 부정적인 피드백이 전달되지만 고정된 패턴으로 전달되며 MEP의 변경 사항과 관련이 없습니다.

TMS NF 훈련 시작 전과 훈련 종료 시 상지 기능 테스트와 정성 테스트를 실시합니다. 도구: Fugl-Myer(FM), Action Research Arm Test(ARAT), Oxford Cognitive Screen(OCS), National Institutes of Health Stroke Severity Scale(NIHSS), 근육 둘레(이두근 및 팔뚝), 수면 설문지, 병원 불안 및 우울증 척도(HADS), 정신상 설문지(MIQ). TMS NF 훈련 전후에 수집된 환자의 뇌 MRI 데이터 세트. 2가지 고유한 데이터 유형이 생성됩니다. 1. 고해상도 T1 해부학적 스캔(회색질) 2. 확산 가중 영상(DWI) 스캔(백질).

목표는 다음과 같습니다:

• 뇌졸중 환자의 마비된 팔과 손의 근육과 뇌를 연결하는 경로의 '흥분성'을 증가시킵니다. 이는 TMS에 대한 반응으로 모터 유발 전위(MEP)를 통해 측정할 수 있습니다.
• 아급성 환자(뇌졸중 후 2~26주)의 상지 기능 장애를 표준 치료 접근법보다 더 빠른 시간 내에 더 줄이기 위해.
• 흥분성을 증가시키고 운동 기능을 향상시키는 메커니즘을 조사합니다.
• 표준 뇌졸중 재활 치료에 대한 추가 기능으로서 TMS NF의 환자 관점을 설명합니다. 목표는 훈련 중 환자의 경험을 질적으로 측정하고 인터뷰를 통해 주관적으로 인지된 이점을 기록하는 것입니다.
• TMS NF 훈련에서 파생된 이점이 운동 영역을 넘어 일반화되어 기분과 인지 측면에 영향을 미치는 정도를 정량화합니다.
• TMS NF를 사용하여 대뇌 피질-척추 흥분성의 자체 조절로 인해 상지 운동 기능의 개선을 뒷받침하는 기능적 및 구조적 뇌 메커니즘을 설명합니다.