Elektrisk hjernestimulering for å forbedre restitusjon etter hjerneslag

MÅL

Det er ingen universelt akseptert strategi for å fremme utvinning av motorisk funksjon etter hjerneslag, hovedårsaken til langvarig funksjonshemming blant voksne. Nevrorehabilitering bidrar til restitusjon de første dagene til ukene etter hjerneslag og bremser senere. Derfor er det ønskelig å utvikle strategier for å øke rehabiliterende effekter på motorisk restitusjon, spesielt i den tidlige fasen etter hjerneslag hos denne pasientgruppen. Vi har nylig demonstrert at kortikal stimulering i form av TMS forsterker de gunstige effektene av motorisk trening og kortikal plastisitet hos friske frivillige, og at tDCS (en annen ikke-invasiv mer komfortabel stimulerende teknikk enn TMS forbigående forbedrer funksjonelle motoriske ferdigheter i paretiske hånden til pasienter med kronisk slag i mangel av trening. Gitt mangelen på tilgjengelige strategier for å forbedre nevrorehabilitering etter hjerneslag, er det nå avgjørende å avgjøre om tDCS kan forsterke de gunstige effektene av vanlig brukt rehabiliterende behandling. tDCS har blitt brukt i flere hundre forsøkspersoner over hele verden og hos omtrent 9 slagpasienter, 15 pasienter med Parkinsons sykdom og 15 friske frivillige i laboratoriet vårt i fravær av uønskede bivirkninger.

I tillegg til målene ovenfor, vil vi også bruke funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) og transkraniell magnetisk stimulering (TMS) teknikker for å bestemme omfanget av endringer i nevrale responser og funksjonelle skift i kortikale representasjoner/reorganisering som et resultat av den foreslåtte intervensjonen strategier. fMRI som et mål er viktig for å forstå endringer i hjerneaktivering før, under og etter motorisk utvinning og effekten av tDCS og de rehabiliterende behandlingsstrategiene som undersøkes. Integrering av TMS sammen med fMRI-studier vil gi avgjørende informasjon om den funksjonelle rollen til hjerneregioner aktivert i nevroavbildningsstudier i forbindelse med funksjonell utvinning.

STUDIEBEFOLKNING

Vi planlegger å studere 120 pasienter med et enkelt kortikalt eller subkortikalt subakutt hjerneslag. Tretti friske frivillige og en undergruppe på 30 pasienter fra den 120 pasientpopulasjonen vil også bli rekruttert i fMRI- og TMS-delen av studien. Grunnen til å inkludere 30 pasienter i fMRI- og TMS-komponentene i studien er at det forventes at ikke alle de 120 pasientene som ble rekruttert i den innledende studien (dvs. tDCS og terapeutisk intervensjonsfase) kan være i stand til å utføre oppgavene som kreves for fMRI-delen av studien og tilfredsstiller også eksklusjonskriteriene for fMRI-skanninger. I tillegg, basert på tidligere studier og foreløpig fMRI-effektanalyse, anslår vi at 30 pasienter sannsynligvis vil være tilstrekkelig til å gi et representativt utvalg av pasientgruppen for testing av hypotesene angitt i protokollen. Tretti friske frivillige er nødvendige for fMRI- og TMS-komponentene i studien for å få normative data for TMS- og fMRI-komponentene i undersøkelsen. De vil ha det multiple antallet TMS- og fMRI-sesjoner som pasienter for å få beskrivende informasjon om variasjonen av disse målene i begge grupper.

DESIGN

Formålet med denne protokollen er å teste hypotesen om at tDCS brukt i kombinasjon med vanlig rehabiliteringstrening som brukt i samfunnet (RT) vil forbedre motorisk restitusjon 3 måneder etter innleggelse i forhold til placebo og RT, og at funksjonell restitusjon er assosiert med endringer i kortikal eksitabilitet i den ipsilesionale primære motoriske cortex (M1) og dorsal pre-motorisk cortex. tDCS-delen av studien vil bli gjort ved NRH (hvor blir evaluert parallelt med NINDS-gjennomgangsprosessen). Pasienter vil bli inkludert i protokollen så snart de er innlagt på NRH for RT (vanligvis 3-10 dager etter den iktale hendelsen). Pasienter som er kvalifisert for protokollen vil bli randomisert i en av de to studiearmene: RT + tDCS eller RT + placebostimulering. I begge studiearmene vil pasienter ta del i daglige vanlige RT-prosedyrer. Vi vil registrere den spesifikke rehabiliterende terapien som pasienten mottar. I tDCS-studiearmen vil pasienter motta tDCS av den motoriske cortex assosiert med RT annenhver dag i løpet av døgnoppholdet (14 dager). Placebo vil bli implementert på samme måte og med det samme stimulerende utstyret på plass som tDCS. Pasient og terapeut (som skal gi behandling og bestemme det primære utfallsmålet) vil ikke være klar over armdeltakelse (dobbelblind studiedesign).

Normale frivillige vil kun rekrutteres til fMRI- og TMS-delen av studien som vil bli utført ved NIH. De vil bli screenet basert på kriteriene oppført i protokollen og motta en nevrologisk undersøkelse for å bestemme deres kvalifikasjoner for de foreslåtte studiene.

UTFALLSMÅL

Primært utfallsmål vil være Jebsen-Tailor-Test (JTT), en test som måler håndens funksjonelle evner i dagliglivets aktiviteter. Sekundære utfallsmål vil inkludere Wolf Motor Function Test (WMFT), Fugl-Meyer-skalaen (FMS), MRC-skalaen, Abilhand-skalaen (AHS), Barthel Index, Ashworth-Spasticity-skalaen (ASS) og gitterorienteringsoppgave (GOT) og NIH-slagskalaen. For fMRI- og TMS-studiene vil endringer i BOLD-respons (avhengig av blodoksygeneringsnivå) og forsinket reaksjonstid være utfallsmålene.