Craniale zenuwneuromodulatie om de armfunctie en de plasticiteit van de hersenen bij een beroerte te verbeteren (CN-NINM)

Resterende spierzwakte in het aangedane bovenste lidmaat (UL) heeft een significant negatief effect op de uitvoering van activiteiten in het dagelijks leven (ADL) van personen met een beroerte. Studies rapporteren dat de mate van UL-zwakte sterk gecorreleerd is met het niveau van functioneren in ADL, waardoor het algehele niveau van onafhankelijkheid na een beroerte wordt beïnvloed.

Motorisch herstel na een beroerte wordt voornamelijk geassocieerd met het vermogen van het centrale zenuwstelsel om te reorganiseren, oftewel neuroplasticiteit. Neuroplasticiteit kan worden beoordeeld met niet-invasieve transcraniële magnetische stimulatie (TMS). Met TMS kan de prikkelbaarheid van de dalende corticospinale route worden beoordeeld, de belangrijkste motorische route die de bewegingen van de ledematen en de romp regelt. De amplitude van TMS-opgewekte motorische opgewekte potentiëlen (MEP) geeft een directe maatstaf voor de prikkelbaarheid van corticospinale neuronen en onderzoeken hebben aangetoond dat MEP-amplitudes kunnen worden gebruikt om neuroplastische veranderingen te onderzoeken die verband houden met motorisch herstel en goede voorspellers zijn van een individuele reactie op inspanning. na een beroerte. In een recent onderzoek naar UL-oefeningen bij overlevenden van een chronische beroerte werden baseline MEP-amplitudes gebruikt om het herstelpotentieel van de deelnemers in te schatten en om de intensiteit van het UL-trainingsprogramma dienovereenkomstig aan te passen. Door ze te stratificeren op basis van hun MEP-amplitudes, vertoonden alle deelnemers, ongeacht hun herstelniveau na een beroerte, significante verbeteringen in de UL-functie na hun op maat gemaakte trainingsprogramma. Gezamenlijk suggereren deze resultaten dat het beoordelen van de MEP-amplitude een efficiënte manier kan zijn om neuroplasticiteit te evalueren en om te helpen bij het organiseren en afstemmen van individuele trainingsinterventies om het herstel na een beroerte te optimaliseren.

Om de neuroplasticiteit te vergroten, zijn trainingsoefeningen van cruciaal belang voor de revalidatie na een beroerte, omdat ze verbetering van de motorische functie en kracht van de UL mogelijk maken en de plasticiteit van de hersenen bevorderen, wat leidt tot een toenemend gebruik van de UL bij ADL's. Om te profiteren van de voordelen van krachttraining bij het bevorderen van motorisch herstel en neuroplasticiteit, worden niet-invasieve hersenneurostimulatie (NIBS) modaliteiten steeds vaker bestudeerd als aanvullende therapie bij revalidatie na een beroerte. Tot op heden is transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) de meest bestudeerde NIBS, maar er wordt een grote variabiliteit opgemerkt in de reactie op tDCS, waarbij meer dan 50% van de individuen niet reageert zoals verwacht. Deze heterogeniteit tussen onderzoeken naar tDCS-respons zou kunnen worden verklaard door het ontbreken van consensus over optimale stimulatieparameters, de invloed van individuele anatomische kenmerken van de hersenen op de respons op tDCS en de aanwezigheid van een elektrische stroom die door de schedel loopt. Om de impact van interindividuele anatomische variabiliteit en het overbruggen van elektrische stroom door de schedel tegen te gaan, onderzoeken recente onderzoeken nu hersenzenuwstimulatie als aanvullende therapie bij een beroerte in combinatie met revalidatie. Een opkomend NIBS-therapeutisch apparaat, dat twee belangrijke hersenzenuwen stimuleert, de trigeminale en glossopharyngeale zenuwen, door middel van tongstimulatie, vindt zijn weg naar neurologische revalidatie, dat wil zeggen niet-invasieve neuromodulatie van de hersenzenuwen (CN-NINM). Door elektroden rechtstreeks op de tong aan te brengen, maakt CN-NINM het genereren van een directe stroom van neurale impulsen mogelijk die naar de hersenzenuwkernen van de hersenstam gaan en vervolgens naar de motorische cortex om gerichte neuroplastische veranderingen teweeg te brengen in combinatie met revalidatiebehandelingen. Na verschillende neurologische letsels en gecombineerd met vele interventies resulteert CN-NINM in verbeterde functionele prestaties zoals lopen en evenwicht. Er zijn ook veranderingen in de neuroplasticiteit waargenomen, zoals een toename van de bèta-activatie van de hersenen, gemeten met elektro-encefalografie, en een verhoogde activatie in het gebied van de primaire motorische cortex. Na een beroerte is in slechts één onderzoek de impact van CN-NINM in combinatie met een twee weken durend balans- en looptrainingsprogramma (experimentele groep) vergeleken met een twee weken durend balans- en looptrainingsprogramma alleen (controlegroep) op de functionele prestaties, aangezien beoordeeld met de Mini-Best-test, bij personen in de subacute fase van een beroerte. Op basis van de Mini-Best-testscore werd een verbetering van het evenwicht in de experimentele groep vergeleken met de controlegroep opgemerkt (p=0,032). Hoewel veelbelovend, is CN-NINM niet onderzocht om de UL-functie te verbeteren, ondanks de negatieve impact van UL-stoornissen op de functionele prestaties na een beroerte. Om de basis te leggen voor de toepasbaarheid van deze NIBS bij een beroerte, is het van cruciaal belang om de neurofysiologische effecten van CN-NINM te begrijpen door veranderingen in de neuroplasticiteit te evalueren.

Doel: Het hoofddoel is het beoordelen van de impact van CN-NINM in combinatie met een op maat gemaakt UL-krachttrainingsprogramma op de verbetering van de UL-functie en de prikkelbaarheid van de hersenen bij personen in het chronische stadium van een beroerte. Het secundaire doel is om de aanwezigheid van een relatie tussen UL-functionele winst en verandering in de prikkelbaarheid van de hersenen voor het onderzoeksmonster te beoordelen.

Methoden: In dit multicenter gestratificeerde gerandomiseerde gecontroleerde onderzoek zullen 74 deelnemers worden gerekruteerd en gestratificeerd op basis van de basisamplitude van hun TMS-geïnduceerde MEP-reacties in drie lagen van trainingsintensiteit: 1) lage intensiteit (MEP 20-49μV); 2) matige intensiteit (MEP 50-120uV) en 3) hoge intensiteit (MEP>120uV). . Binnen elk stratum worden de deelnemers gerandomiseerd in de experimentele groep (echte CN-NINM + UL-krachttraining) of de controlegroep (schijn-CN-NINM + UL-krachttraining). Sociodemografische en beroerte-gerelateerde variabelen (bijvoorbeeld leeftijd, tijd sinds beroerte) zullen worden verzameld om de geschiktheid van de deelnemer te bevestigen. Voorafgaand aan en aan het einde van de interventie zullen de deelnemers een klinische evaluatie ondergaan van hun getroffen UL, evenals een neurofysiologische hersenevaluatie met TMS. De interventie zal bestaan ​​uit een UL-krachttrainingsprogramma van vier weken (3x/week, duur van 60 minuten) gecombineerd met een 20 minuten durende CN-NINM-toepassing. Voor de experimentele groep wordt de intensiteit van de stimulus door elke deelnemer ingesteld op een comfortabel gevoelsniveau, vergelijkbaar met het gevoel in de mond van een frisdrank. Bij de controlegroep dragen de deelnemers het apparaat, net als bij de experimentele groep, maar wordt de intensiteit door de trainer gecontroleerd en op een niet-waarneembare stimulus ingesteld.