Elektrische hersenstimulatie om het herstel na een beroerte te verbeteren

DOELSTELLINGEN

Er is geen algemeen aanvaarde strategie om het herstel van de motorische functie te bevorderen na een beroerte, de belangrijkste oorzaak van langdurige invaliditeit bij volwassenen. Neurorevalidatie draagt ​​bij aan het herstel gedurende de eerste dagen tot weken na een beroerte en vertraagt ​​later. Daarom is het wenselijk om strategieën te ontwikkelen om revalidatie-effecten op motorisch herstel te versterken, met name in de vroege fase na een beroerte bij deze patiëntengroep. We hebben onlangs aangetoond dat corticale stimulatie in de vorm van TMS de gunstige effecten van motorische training en corticale plasticiteit bij gezonde vrijwilligers verbetert en dat tDCS (een andere niet-invasieve, comfortabelere stimulatietechniek dan TMS de functionele motoriek van de paretische hand van patiënten met een chronische beroerte tijdelijk verbetert) bij gebrek aan opleiding. Gezien het gebrek aan strategieën die beschikbaar zijn om neurorevalidatie na een beroerte te verbeteren, is het nu cruciaal om te bepalen of tDCS de gunstige effecten van de gebruikelijke revalidatiebehandeling kan versterken. tDCS is gebruikt bij enkele honderden proefpersonen wereldwijd en bij ongeveer 9 patiënten met een beroerte, 15 patiënten met de ziekte van Parkinson en 15 gezonde vrijwilligers in ons laboratorium zonder ongewenste bijwerkingen.

Naast de bovenstaande doelstellingen zullen we ook technieken voor functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) en transcraniële magnetische stimulatie (TMS) toepassen om de mate van veranderingen in neurale reacties en functionele verschuivingen in corticale representaties/reorganisatie als gevolg van de voorgestelde interventie te bepalen. strategieën. fMRI als maatstaf is belangrijk voor het begrijpen van veranderingen in hersenactivatie voorafgaand aan, tijdens en na motorisch herstel en de effecten van tDCS en de revalidatiebehandelingsstrategieën die worden onderzocht. Het integreren van TMS samen met fMRI-onderzoeken zal cruciale informatie opleveren over de functionele rol van hersengebieden die worden geactiveerd in neuroimaging-onderzoeken in verband met functioneel herstel.

STUDIE BEVOLKING

We zijn van plan om 120 patiënten met een enkele corticale of subcorticale subacute beroerte te bestuderen. Dertig gezonde vrijwilligers en een subgroep van 30 patiënten uit de 120 patiëntenpopulatie zullen ook worden gerekruteerd in het fMRI- en TMS-gedeelte van de studie. De reden voor het opnemen van 30 patiënten in de fMRI- en TMS-componenten van het onderzoek is dat verwacht wordt dat niet alle 120 patiënten die in het initiële onderzoek zijn aangeworven (d.w.z. de tDCS- en therapeutische interventiefase) in staat zullen zijn om de taken uit te voeren die nodig zijn voor het fMRI-gedeelte van het onderzoek en voldoen tevens aan de uitsluitingscriteria voor fMRI-scans. Bovendien schatten we op basis van eerdere studies en voorlopige fMRI-vermogensanalyse dat 30 patiënten waarschijnlijk voldoende is om een ​​representatieve steekproef van de patiëntengroep te vormen voor het testen van de in het protocol vermelde hypothesen. Dertig gezonde vrijwilligers zijn nodig voor de fMRI- en TMS-componenten van het onderzoek om normatieve gegevens te verkrijgen voor de TMS- en fMRI-componenten van het onderzoek. Ze zullen als patiënt meerdere TMS- en fMRI-sessies ondergaan om beschrijvende informatie te verkrijgen over de variabiliteit van deze maatregelen in beide groepen.

ONTWERP

Het doel van dit protocol is om de hypothese te testen dat tDCS toegepast in combinatie met gebruikelijke revalidatietraining zoals gebruikt in de gemeenschap (RT) motorisch herstel 3 maanden na opname zal verbeteren in vergelijking met placebo en RT, en dat functioneel herstel geassocieerd is met veranderingen in corticale prikkelbaarheid in de ipsilesionale primaire motorcortex (M1) en dorsale premotorische cortex. Het tDCS-gedeelte van de studie zal worden gedaan bij de NRH (waar wordt geëvalueerd parallel aan het NINDS-beoordelingsproces). Patiënten worden in het protocol opgenomen zodra ze zijn opgenomen in het NRH voor RT (meestal 3-10 dagen na het ictale voorval). Patiënten die in aanmerking komen voor het protocol zullen gerandomiseerd worden in een van de twee studiearmen: RT + tDCS of RT + placebostimulatie. In beide studiearmen zullen patiënten deelnemen aan de dagelijks gebruikelijke RT-procedures. We registreren de specifieke revalidatietherapie die de patiënt heeft ondergaan. In de tDCS-studie-arm krijgen patiënten om de dag tDCS van de motorische cortex geassocieerd met RT gedurende het verblijf in de kliniek (14 dagen). Placebo wordt op dezelfde manier en met dezelfde stimulerende apparatuur geïmplementeerd als tDCS. Patiënt en therapeut (die de behandeling geven en de primaire uitkomstmaat bepalen) zullen zich niet bewust zijn van armparticipatie (dubbelblind onderzoeksontwerp).

Normale vrijwilligers zullen alleen worden geworven voor het fMRI- en TMS-gedeelte van het onderzoek dat zal worden uitgevoerd bij de NIH. Ze worden gescreend op basis van de criteria die in het protocol worden vermeld en krijgen een neurologisch onderzoek om hun kwalificatie voor de voorgestelde onderzoeken te bepalen.

UITKOMSTMATEN

Primaire uitkomstmaat zal de Jebsen-Tailor-Test (JTT) zijn, een test die de functionele mogelijkheden van de hand bij dagelijkse activiteiten meet. Secundaire uitkomstmaten zijn onder meer de Wolf Motor Function Test (WMFT), de Fugl-Meyer-schaal (FMS), de MRC-schaal, de Abilhand-schaal (AHS), Barthel Index, Ashworth-Spasticiteitsschaal (ASS) en roosteroriëntatietaak (GOT) en de NIH slagschaal. Voor de fMRI- en TMS-onderzoeken zijn veranderingen in de BOLD-respons (afhankelijk van het bloedoxygenatieniveau) en de vertraagde reactietijd de uitkomstmaten.