Niet-invasieve hersenstimulatietraining (TrainingNIBS)

Inleiding TMS is een niet-invasieve neuronale stimulatie van oppervlaktegebieden van de hersenen die sinds de introductie in 1985 veelvuldig wordt gebruikt in de neurologie als diagnostisch en onderzoeksinstrument. TMS gebruikt magnetische velden om elektrische stromen op te wekken die de depolariserende neuronen van het zenuwweefsel doorkruisen, en gereproduceerde bewegingen die worden gegenereerd, worden geregistreerd als elektromyograafpotentialen. TMS is in staat om de functionaliteit van het corticaal-spinale systeem te verkennen, corticale prikkelbaarheid te meten, corticale kenmerken in kaart te brengen en hersenmodulatoren te evalueren.

Repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS) wordt vaak gebruikt in het experimentele veld voor corticale functiescans en modulatie van de intrinsieke corticale plasticiteit. Met name hoogfrequente rTMS heeft faciliterende effecten op de cortico-spinale prikkelbaarheid en de laagfrequente is meestal remmend. rTMS is een zeer interessante methode voor de mogelijke therapeutische rol bij aandoeningen van veranderde cerebrale prikkelbaarheid, zowel psychiatrisch (schizofrenie, posttraumatische stressstoornis, obsessief-compulsieve stoornis, ernstige depressie) als neurologisch (epilepsie, beroerte, degeneratieve ziekten). Op experimenteel niveau wordt de daadwerkelijke stimulatie vergeleken met een inactieve stimulus, schijnvertoning genaamd, die als controleconditie fungeert.

Directe Transcraniële Elektrische Stimulatie (tDCS) vereist de toepassing van zwakke elektrische stromen rechtstreeks op het hoofd gedurende enkele minuten. Deze stromen genereren een elektrisch veld dat neurale activiteit moduleert op basis van de toepassingsmodus. tDCS verandert de snelheid van ontlading van neuronen. In feite kan kathodische polarisatie toegepast op de motorcortex een sterke vermindering van de corticale prikkelbaarheid veroorzaken, terwijl anodische polarisatie de prikkelbaarheid van de motorcortex verhoogt. De kortetermijneffecten van tDCS zijn waarschijnlijk te wijten aan een verandering in de neurale membraanpolarisatie. Net als bij rTMS houden deze veranderingen zelfs na het einde van de stimulatie aan gedurende perioden van minuten tot uren. TDCS kan dus de prestaties van veel cognitieve taken wijzigen.

Niet-invasieve cerebrale stimulatie heeft een potentieel aangetoond voor de behandeling van neurologische aandoeningen zoals chronische pijn, de ziekte van Parkinson, verwaarlozing, afasie, geheugen, motorische deficiëntie en epilepsie. Over het algemeen is aangetoond dat niet-invasieve hersenstimulatietechnieken veranderingen in corticale plasticiteit teweegbrengen die zelfs na het einde van de stimulatieperiode kunnen aanhouden. Gezien dit potentieel is er een toenemende belangstelling voor de toepassing van deze technieken op therapeutisch gebied.

In onze studie stellen we voor om eventuele variaties in de spiertonus van de onderste ledematen te evalueren als gevolg van hoogfrequente repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS) bij patiënten met multiple sclerose met een relapsing-remitting patroon zonder aanwijzingen voor medullaire demyelinisatiegebieden. rTMS maakt modulatie van intracorticale prikkelbaarheid mogelijk en kan daarom de controle van spinale prikkelbaarheid wijzigen.

Sensorische stoornissen worden vaak waargenomen bij neurologische aandoeningen en zijn een mogelijke oorzaak van invaliditeit. Recente onderzoeken op basis van niet-invasieve stimulatietechnieken hebben interessante resultaten opgeleverd in de modulatie van tactiele sensorische functies bij gezonde proefpersonen. tDCS is in staat een plastische verandering teweeg te brengen in motorische en somatosensorische gebieden. Verschillende onderzoeken hebben anodische tDCS-stimulatie gerapporteerd die zowel chronische als acute pijn in verschillende omstandigheden kan verminderen. Bovendien kan anodische tDCS-stimulatie het verlies van tactiele gevoeligheid als gevolg van multiple sclerose verbeteren.

De meeste patiënten met de ziekte van Parkinson ontwikkelen zich na verscheidene jaren van behandeling met een aantal klinische complicaties, waaronder dyskinesieën, onwillekeurige pathologische, soms eerlijk gezegd, dystonische bewegingen. Pathologische verschijnselen van langetermijnpotentiëring (LTP) werden waargenomen in het stigma van Parkinson-ratten die dyskinesieën ontwikkelden na behandeling met L-dopa. Laagfrequente elektrische stimulatie van enkele cellen induceert een omkering van versterkte synaptische reacties, een fenomeen dat bekend staat als depotentiëring.

Verschillende auteurs hebben waargenomen dat bij patiënten met focale dystonie er een gebrek is aan intracorticale remming van controles. Een pilootstudie onderzocht de effecten van langzame rTMS op de motorische cortex, waarbij de nadruk werd gelegd op normalisatie van intracorticale remming en verbetering van de klinische symptomen.

De rol van TMS bij de behandeling van ernstige geneesmiddelresistente depressies is ruimschoots gedefinieerd. Sommige vroege onderzoeken toonden aan dat een hoogfrequente focale stimulatie van de linkszijdige prefrontale cortex (DLPFC) symptoomverbetering veroorzaakte, meetbaar als een verlaging van de score op de Hamilton Depression Rating Scale, waarschijnlijk via een toename van het gehalte aan hersenmonoaminen. Studies naar de cerebrale doorbloeding hebben ook een toename van de activiteit van de gestimuleerde DLPFC aangetoond.

Het is nu aanvaard dat rTMS dezelfde werkzaamheid heeft, bij de krachtigste medicijnresistente depressie, van elektroconvulsietherapie, met vrijwel geen bijwerkingen.

Hypothese Op basis van deze aannames is de onderliggende hypothese achter dit project dat het therapeutisch gebruik van craniale - elektrische of magnetische stimulatie - kan helpen bij het herstel van verschillende symptomen van hersenletsel.

Specifieke doelstellingen Dit onderzoek heeft tot doel voorlopige gegevens te verschaffen over de voordelen van het gebruik van corticale stimulatie om verschillende symptomen van hersenletsel te herstellen. Dit wordt mogelijk gemaakt dankzij de specifieke vaardigheden van een multidisciplinair team van neurologen en fysiotherapeuten, zorgprofessionals zoals fysiotherapeuten, ergotherapeuten, psychologen, logopedisten en de ondersteuning van een biomedisch ingenieur. Deze professionele figuren zijn al beschikbaar bij de UCK Neurosurgery van de IRCCS Neuromed onder leiding van de indiener en werken actief samen om de therapeutische oefening van patiënten met neurologische schade te optimaliseren.

Populatie van het onderzoek De steekproefschatting is naar analogie gemaakt na een literatuuranalyse. Aangezien het risico op verlating vrij hoog is, is het onze bedoeling om ten minste 100 proefpersonen te rekruteren in een populatie van patiënten met hersenletsel die betrokken zijn bij de neurologische afdeling van IRCCS. Neuromed in Pozzilli, met de hieronder beschreven symptomen in de inclusiecriteria De inclusie- en exclusiecriteria worden hieronder gespecificeerd.

Experimentele opzet Dubbelblinde prospectieve studie, tussen gerandomiseerde, placebogecontroleerde parallelle groepen.

Patiënten ondergaan een cerebraal stimulatieprogramma dat hieronder wordt vermeld en gedifferentieerd volgens het type symptoom dat zich voordoet. Alle conventionele therapieën die door patiënten worden gevolgd, worden door de operators geregistreerd. Patiënten worden verdeeld in stimulatie- en sham-groepen (controlegroepen) en worden na 6 weken geëvalueerd op nultijdstip vóór aanvang van de behandeling (T-0W) om de effecten aan het einde van de behandeling (T-6W) en na 12 weken (T -12W) om het behoud van langetermijneffecten te evalueren. Randomisatie zal worden afgewogen in overeenstemming met leeftijd, geslacht en opleiding.

De benadering van fysiotherapie of logopedie zal per patiënt verschillend zijn, rekening houdend met de verschillende soorten hersenbeschadiging en de verschillende niveaus van invaliditeit, volgens het team van de revalidatie-eenheid voor elk geval.

Spasticiteit Patiënten zullen klinisch worden geëvalueerd met behulp van een klinische schaal om de spiertonus in de verschillende districten te kwantificeren (Ashworth-schaal) en neurofysiologisch door de H-reflectie op te wekken. De gedetecteerde elektrofysiologische parameters zijn: M-respons, H-reflex en de M / H-verhouding. Patiënten met spasticiteit naar de onderste ledematen zullen worden opgenomen in continue interferontherapie en gedurende ten minste 30 dagen vrij van cortisone.

De runtime rTMS wordt toegepast op de motor in rust (RMT) op het primaire motorgebied voor de onderste extremiteit, 5 Hz (exciterend) met 20 treinen van 10 sec (50 treinstimuli, 1000 totale stimuli) met intertree-intervallen van 30 seconden (totaal 22 min. Ca) op de primaire motorische cortex voor de onderste extremiteit en meten we de H-reflex voor en na de stimulatiesessie. De behandeling duurt 2 weken met dagelijkse sessies.

Dyskinesie Patiënten met een klinisch gediagnosticeerde discontinue behandeling met L-Dopa zullen worden ingeschreven.

Ze krijgen gedurende 7 opeenvolgende dagen rTMS met de volgende stimulatieparameters: 1 Hz frequentie; 90% actieve motordrempelintensiteit; Treinduur 899 sec (900 prikkels). Aan het einde van elke individuele stimulatiesessie zullen patiënten worden onderworpen aan een neurologische evaluatie van de symptomen.

Sensorische stoornissen Patiënten met verminderde tactiele gevoeligheid voor de bovenste of onderste ledematen zullen worden ingeschreven. Patiënten met perifere neuropathie, psychiatrische stoornissen, cognitieve stoornissen, epilepsie worden uitgesloten. TDCS-stimulatie wordt gedurende 5 opeenvolgende dagen toegediend bij 2 mA gedurende 20 minuten. De anode wordt 2 cm achter de C3/C4 punten van de defecte halve bol geplaatst. De referentie-elektrode wordt boven het contralaterale controlegebied geplaatst. Sham-stimulatie heeft dezelfde parameters. Klinische evaluatie zal worden uitgevoerd voor en na de behandeling, en op een afstand van 1, 2 en 4 weken.

Pijn Patiënten met neuropathische pijn in de bovenste of onderste ledematen, VAS-score van ten minste 40, worden gedurende ten minste één maand zonder pijnstillende behandeling ingeschreven. Onderwerpen met perifere neuropathische pijn, hoofdpijn, psychiatrische stoornissen, cognitieve stoornissen, epilepsie worden uitgesloten. TDCS-stimulatie zal worden toegediend zoals hierboven beschreven. De anode wordt 2 cm achter de defecte hemisfeerpunten van de CP geplaatst. De referentie-elektrode wordt boven het contralaterale controlegebied geplaatst. Klinische evaluatie zal worden uitgevoerd voor en na de behandeling, en op een afstand van 1, 2 en 4 weken.

Afasie Patiënten met griepachtige en niet-vloeiende taalstoornissen zullen worden ingeschreven, beoordeeld aan de hand van klinische schalen en klinische bezoeken. TDCS-stimulatie wordt gedurende 5 opeenvolgende dagen toegediend, gevolgd door 2 dagen pauze en daaropvolgende 5 dagen van 1 mA-stimulatie gedurende 20 minuten. De anode bevindt zich op het niveau van het Broca- of Wernicke-gebied. De kathode wordt op het homologe tegengestelde gebied van de anode geplaatst. Logopedische therapie zal worden gekoppeld aan echte tDCS-stimulatie en schijnvertoning. Klinische evaluatie zal worden uitgevoerd voor en na de behandeling, en op een afstand van 1, 2 en 4 weken.

Dysfagie Patiënten met slikstoornissen worden ingeschreven, beoordeeld op klinische schaal, logopedisch bezoek, KNO-bezoek. TDCS-stimulatie wordt gedurende 5 opeenvolgende dagen toegediend bij 2 mA gedurende 20 minuten. De anode wordt op het niveau van de dominante motorcortex geplaatst om de slikspieren te controleren. De referentie-elektrode wordt boven het contralaterale controlegebied geplaatst. Logopedische therapie zal worden gekoppeld aan echte tDCS-stimulatie en schijnvertoning. Klinische evaluatie zal worden uitgevoerd voor en na de behandeling, en op een afstand van 1, 2 en 4 weken door logopedische, neurofysiologische en ORL-beoordeling.

Ernstige depressie In het onderzoek zullen 15 patiënten met een ernstige DSM-IV-depressie, gediagnosticeerd met bewezen geneesmiddelresistentie, worden opgenomen. Hiervan zullen er vijf worden onderworpen aan rTMS van de linker dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), vijf aan rTMS van de rechter DLPFC en vijf aan schijnstimulatie. Het onderzoek zal enkelblind worden uitgevoerd. De rTMS-sessie duurt (15) opeenvolgende dagen. De stimulatieparameters zijn: 10 Hz frequentie; 100% RMT-intensiteit; Treinduur 10 sec (100 prikkels); Interval tussen treinen 1 minuut; N. Totaal van de verschrikkingen 12; Duur van een sessie ongeveer 13 minuten. De Hamilton Depression Rating Scale wordt afgenomen op de eerste dag vóór stimulatie en op de laatste dag na stimulatie.

Verwachte resultaten De huidige studie heeft tot doel voorlopige gegevens te verschaffen over de voordelen van corticale stimulatie voor het herstel van verschillende symptomen van hersenletsel.

Het verwachte resultaat is dat neurostimulatietraining het herstel van de verschillende symptomen die in de huidige studie zijn overwogen, bevordert, resulterend in hersenbeschadiging.