Påvirkning av Theta Burst-stimulering og Carbidopa-Levodopa på motorisk ytelse hos pasienter med hjerneslag

OBJEKTIV:

Theta Burst Stimulation (TBS) er en type sub-terskel repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) som har effekter på eksitabiliteten til menneskelig motorisk cortex som varer lenger enn stimulering med opptil en time. TBS påvirker også utførelsen av en motorisk oppgave i opptil 30 minutter etter stimulering hos friske forsøkspersoner, og forbedrer reaksjonstider (og øker kortikospinal eksitabilitet) hos pasienter med kronisk hjerneslag (Talelli 2005). Fordelene med TBS fremfor andre ikke-invasive hjernestimuleringsstrategier er dens lave intensitet, korte påføringstid og langvarige effekter.

Spekteret av atferdseffekter som er undersøkt er så langt beskjedent. Det samler seg bevis på at dopaminerge midler forbedrer synaptisk plastisitet (Otani 1998) og forbedrer motorisk trening hos friske mennesker (Meintzchel 2005). Etter hjerneslag har Carbidopa-Levodopa også forbedret responsen på fysioterapi og motorisk læring (Scheidtmann 2001, Floel 2005). Denne protokollen tar sikte på å teste hypotesen om at Carbidopa-Levodopa kan øke den gunstige effekten av TBS på reaksjonstider hos pasienter med kronisk hjerneslag.

STUDIEBEFOLKNING:

Vi planlegger å undersøke 18 pasienter med motorisk svikt mer enn 6 måneder etter iskemisk hjerneslag, og 10 friske frivillige. Det søkes om godkjenning for totalt 28 pasienter og 30 friske frivillige for å redegjøre for mulig frafall og pilotforsøk (beskrevet nedenfor).

DESIGN:

Hvert emne vil bli bedt om å delta i 4 økter, med minst en ukes mellomrom. Eksperimentet vil teste enkle reaksjonstider i tommelen eller håndleddet på den paretiske hånden før og 7 minutter etter enten ekte eller falsk TBS. Dette vil bli fulgt av et mål på motorisk læring, ved bruk av et velkarakterisert paradigme (Muellbacher 2001), som innebærer å optimalisere en eksternt tempo ballistisk tommel- (eller håndledd)-bevegelse, og TMS-måling av kortikospinal eksitabilitet. Utførelse av den lærte oppgaven vil bli videre vurdert (og TMS-tiltak gjort) 2 timer, 1 dag og 1 uke etter treningsøkten. Det eksperimentelle designet for de fire øktene vil være 2x2 med TBS/sham og Carbidopa-Levodopa/placebo. For TBS vil pasienten få 3 minutter med enten ekte eller falsk TBS til håndrepresentasjonen av den motoriske cortex (Huang 2005). For Carbidopa-Levodopa/placebo gis identiske preparater fra NIH-apoteket 1 time på forhånd. TBS har tidligere blitt brukt i 72 friske forsøkspersoner (7 studier) i Europa og hos 10 pasienter med kronisk hjerneslag (2 studier) i Lead Associate Investigators lab i London. Ingen bivirkninger eller anfall er rapportert. Ti normale frivillige vil bli studert først for å optimalisere eksperimentelle innstillinger.

UTFALLSMÅL:

Det primære utfallsmålet vil være reaksjonstider. Forbedring av toppakselerasjon i læringsoppgaven vil utgjøre et sekundært tiltak. Vi forventer å se forbedrede reaksjonstider med ekte TBS (vs. sham) og vil se etter en interaksjon der Carbidopa-Levodopa kan forsterke denne effekten (vs. placebo). Dette antyder at synergi mellom dopaminerg modulering og TBS kan vise løftet om å gi kliniske gevinster etter hjerneslag.