TMS als biologische marker van neuroplasticiteit

Afasie is een taalstoornis die kan optreden na een beroerte (of ander hersenletsel). Een persoon met afasie kan moeite hebben met spreken, spraakverstaan, lezen, schrijven of een combinatie van deze symptomen. Ondanks vooruitgang in het begrip van taalsystemen en functionele neuroplasticiteit na hersenletsel, blijven nauwkeurige voorspellers van afasieherstel na een beroerte ongrijpbaar. Om taalverbetering na een beroerte beter te begrijpen, te voorspellen en te verbeteren, is er een cruciale behoefte aan het ontwikkelen van hulpmiddelen die de invloed van neuroplasticiteit op herstel kunnen beoordelen.

Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is een niet-invasief hulpmiddel voor hersenstimulatie dat is gebruikt om de neuroplastische capaciteit van de hersenen te voorspellen door fysiologische reacties te beoordelen die onmiddellijk na toediening van TMS worden waargenomen. Bovendien is aangetoond dat verschillen in de fysiologische respons op TMS worden beïnvloed door polymorfisme in het gen dat codeert voor van de hersenen afgeleide neurotrofe factor (BDNF). Het huidige project onderzoekt het idee dat, omdat neurale mechanismen van plasticiteit essentiële determinanten zijn van zowel herstel na hersenletsel als fysiologische respons op TMS, magnetische hersenstimulatie zou kunnen worden gebruikt als een indicator van het vermogen tot klinisch relevante neuroplasticiteit, en mogelijk als een voorspeller van herstel van tekortkomingen na een beroerte, zoals afasie

De doelstellingen van dit protocol zijn om 1) het nut van theta burst-stimulatie (TBS), een soort transcraniële magnetische stimulatie (TMS), te onderzoeken als een hulpmiddel voor het beoordelen van neuroplasticiteit in het taalsysteem bij patiënten met afasie als gevolg van een beroerte, 2) en om het nut van TBS als biomarker en voorspeller van functioneel herstel bij patiënten met afasie te beoordelen.

Dit protocol omvat twee afzonderlijke maar gerelateerde experimenten. In het eerste experiment zullen de onderzoekers TBS toepassen op hersengebieden die de taalfuncties bij afasiepatiënten controleren om te bepalen of we een voorbijgaande verbetering van het benoemvermogen kunnen bewerkstelligen. Ze zullen een statistisch model gebruiken dat ze hebben ontwikkeld om patiënten te categoriseren als hoge plasticiteit of lage plasticiteit. De onderzoekers zullen bepalen of dit onderscheid voorspelt welke patiënten waarschijnlijk grotere TBS-geïnduceerde veranderingen in taalprestaties zullen hebben. In het tweede experiment, bij dezelfde patiënten, zullen de onderzoekers TBS toepassen op de motorische cortex om veranderingen in motor evoked potentials (MEP's) op te wekken. Door hetzelfde model te gebruiken om gematchte groepen te vormen, voorspellen we dat EP-leden meer verzwakt zullen zijn in groepen met een hoge plasticiteit in vergelijking met de groep met een lage plasticiteit.