Het effect van de Dual-tDCS met vijf sessies op de prestaties van de onderste ledematen bij subacute beroerte

Beroerte is een belangrijke oorzaak van langdurige invaliditeit. Het herstel van de motorische functie na een beroerte is vaak onvolledig, ondanks klassieke revalidatietechnieken. In het begin van de 21e eeuw werd transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) geïntroduceerd als een niet-invasief hulpmiddel om de prikkelbaarheid van de hersenen bij mensen omkeerbaar te moduleren, waarbij een apparaat een constante lage gelijkstroom (DC) naar het interessegebied stuurt via de elektroden. Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) is gebruikt bij neurorevalidatie ten gunste van patiënten met een ischemische beroerte in verschillende stadia van een beroerte, vooral tijdens de acute, subacute en chronische fase met positieve en veiligheidsrapporten.

Na een beroerte is de prikkelbaarheid van de beschadigde hersenhelft verminderd en wordt dit gezien als overactief van de prikkelbaarheid van de niet-beschadigde hersenhelft. Abnormaal hoge interhemisferische remming (IHI) aandrijving van intact naar beschadigd halfrond is gemeld. De neurale plasticiteit begint in de vroege stadia na een beroerte. Het voorkomen van de onbalans van IHI en het verhogen van de prikkelbaarheid van de aangetaste hemisfeer in de vroege fase zou gunstig zijn voor revalidatie na een beroerte.

Op basis van de polariteitspecifieke effecten verhoogt anodale tDCS de corticale prikkelbaarheid en verlaagt de kathodische tDCS de corticale prikkelbaarheid. Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) kan worden toegepast in twee verschillende montages: monocephalisch en bi-hemisferisch/dual-tDCS (twee elektroden tegelijkertijd op beide hersenhelften aanbrengen). Om motorisch herstel na een beroerte te induceren, worden meestal twee verschillende monocephalische montages gebruikt: i) om de prikkelbaarheid in het beschadigde halfrond te herstellen: anode over het beschadigde halfrond en de kathode als referentie-elektrode over het contra-orbitale gebied ii) om neerwaarts te reguleren prikkelbaarheid van het niet-beschadigde halfrond en herbalanceren IHI: kathode over het niet-beschadigde halfrond en de anode als referentie-elektrode. Dual-tDCS kan ook worden toegepast, waardoor gelijktijdige koppeling van prikkelende en remmende effecten op beide cortices mogelijk is. Er zijn weinig aanwijzingen dat tDCS (monocephalic en bi-hemisferisch/dual-tDCS) de prestaties van de onderste ledematen onmiddellijk en ten minste na 3 maanden zou kunnen verbeteren. Het effect op het loopvermogen en de spierkracht is echter nog onduidelijk.

Onlangs is tDCS met dubbele hemisfeer, waarbij de ene hemisfeer wordt geprikkeld met behulp van anodische stimulatie en de andere remt door kathodische stimulatie, beschreven bij gezonde vrijwilligers om het handmotorisch leren beter te verbeteren in vergelijking met uni-hemisferische tDCS. De corresponderende tDCS-geïnduceerde veranderingen werden gerapporteerd in beeldvormingsonderzoek om interhemisferische interacties te betrekken.

Dual-tDCS is meer recentelijk gebruikt bij revalidatie met als doel de remming die wordt uitgeoefend door de niet-beschadigde hemisfeer op de beschadigte hemisfeer te verminderen en de normale balans van de IHI te herstellen. Er is gerapporteerd dat dual-tDCS in combinatie met training of gelijktijdige ergotherapie/fysiotherapie het leren van motorische vaardigheden en functies van de paretische bovenste ledematen bij patiënten met een chronische beroerte verbetert.

Functies van de onderste ledematen worden vaak uitgeschakeld na een stoke, maar minder studies hebben het effect van tDCS op de functies van de onderste ledematen gefocust. Een enkele sessie van anodale tDCS over de M1 van de onderste extremiteit heeft naar verluidt het effect van motorische oefening van de paretische enkel, krachtproductie van de paretische knie-extensoren en houdingsstabiliteit bij patiënten met een chronische beroerte acuut versterkt. Een studie toonde een verbetering van de loopsnelheid aan onmiddellijk na een enkele sessie van dual-tDCS alleen bij patiënten met een subacute beroerte.

Op basis van de vorige studie wordt 1-2 mA stroomintensiteit van tDCS meestal gebruikt voor het moduleren van hersenactiviteit. De juiste geleverde stroomdichtheid ligt tussen 0,029-0,008 mA/cm 2. Hoe hoger de stroomdichtheid, hoe langer aanhoudende, sterkere en diepere stimulatie van corticale neuronen. Daarom werd 2 mA stroomintensiteit van tDCS toegepast bij patiënten met een beroerte om de prestaties van de onderste ledematen te verbeteren. Na homologe hersengebieden is het motorische gebied van de onderste ledematen diep en eerdere studies hebben aangetoond dat de huidige intensiteit van 2 mA van tDCS door het gebied van de onderste ledematen van de hersenen kan gaan.

Bovendien ontdekten Tahtis et al, 2013 dat het gebruik van 2 mA dual-tDCS de loopsnelheid direct na een enkele sessie bij subacute beroerte kon verbeteren en Klomjai et al, 2018 ontdekten dat een enkele sessie dual-tDCS 2 mA met fysiotherapie bij subacute beroerte verbeterde de zit-naar-stand-prestatie onmiddellijk beter dan fysiotherapie alleen. De werkingsmechanismen werden verondersteld dat wanneer stimulatie continu effect heeft op neuronale plasticiteitsveranderingen. Daarom suggereerden ze dat verder onderzoek meer sessies van dual-tDCS in combinatie met fysiotherapie zou moeten implementeren om de prestaties van de onderste ledematen te verbeteren en het langdurige na-effect te bepalen.

Het effect van 5 opeenvolgende sessies dual-tDCS tijdens fysiotherapie op de prestaties van de bovenste ledematen vertoonde een significante verbetering van de motorische functies van de bovenste ledematen en hield ten minste 1 week aan. In deze studie werd een langdurig effect van minimaal een week tot drie maanden aangetoond. Er zijn aanwijzingen dat 5 opeenvolgende dagen uni-hemisphere tDCS de motorische functies van de onderste ledematen leken te verbeteren zonder ernstige nadelige effecten bij patiënten met een beroerte. als het langdurige na-effect van meerdere sessies van dual-tDCS.

Daarom is het doel van de huidige studie om de werkzaamheid te onderzoeken van 5 opeenvolgende sessies van dual-tDCS gecombineerd met conventionele fysiotherapie op de functies van de onderste ledematen na een beroerte in subacuut. Klinische resultaten voor prestatiebeoordelingen van de onderste ledematen zullen bestaan ​​uit spierkracht beoordeeld met een handdynamometer, de Time up and go-test voor functionele prestaties van de onderste ledematen, vijf keer zit-naar-stand-test voor dynamisch evenwicht en spierkracht, en de Zebris Force-verdelingsmeting (FDM) voor ganganalyse.