Modulering av hjerneplastisitet etter perinatalt slag (PLASTIC CHAMPS)

Perinatalt slag er den viktigste årsaken til den vanligste terminfødte cerebral parese: hemiplegisk CP (HCP). Med sykelighet som spenner over alle aspekter av et barns liv og varer i flere tiår, er den globale innvirkningen stor. Mekanismer er dårlig forstått og forebyggingsstrategier forblir unnvikende. Behandlinger er begrenset, noe som fører til tap av håp hos barn og familier som fortjener utforskning av nye intervensjoner. Begrensningsindusert bevegelsesterapi (CIMT) kan ha nytte, men riktige kliniske studier er nødvendig. Etterforskernes klinisk-radiografiske klassifikasjoner har etablert perinatale hjerneslagsyndromer som korrelerer med nevrologisk utfall. Mest vanlig er: (1) arterielt iskemisk slag i den midtre cerebrale arterie (AIS-MCA) med kortikal og subkortikal skade ervervet ved fødselen og (2) periventrikulært veneinfarkt (PVI), en ny subkortikal skade ervervet in utero. Disse syndromene er forskjellige i de essensielle variablene for plastisk organisering etter perinatal skade: plassering og tidspunkt. I tillegg tyder nyere dyre- og menneskestudier på at de kan dele en lignende maladaptiv plastisitet der motorisk kontroll av den svake siden "installeres" i den ikke-skadde halvkulen under utvikling. Til tross for den ideelle plastisitetsmodellen slik fokal skade i en ung hjerne gir, har studier vært begrenset og lider av et lite antall eldre pasienter med heterogene lesjoner. Verdien av å studere plastisk organisasjon vil bli realisert ved omsetning til meningsfulle pasientfordeler.

Transkraniell magnetisk stimulering (TMS) tilbyr ikke-invasiv måling av de nevrofysiologiske hjerneegenskapene som ligger til grunn for nevroplastisitet. Repeterende TMS (rTMS) kan modulere slike systemer med terapeutisk effekt. etterforskerne har nylig demonstrert evnen til rTMS til å forbedre motorisk funksjon hos barn med kronisk hjerneslag. Fremskritt innen perinatal hjerneskade og nevroutvikling gir for første gang nye muligheter for intervensjoner for å lede plastisk organisering mot bedre resultater. Via Alberta Perinatal Stroke Project (APSP) foreslår etterforskerne en klinisk utprøving av to intervensjoner for å forbedre funksjonen i HCP mens de måler de grunnleggende nevrofysiologiske egenskapene som spiller.

Mål 1. Finn ut om rTMS og CIMT kan forbedre motorisk funksjon i HCP. Hypotese: To uker med daglig rTMS forbedrer motorfunksjonen etter 30 dager.

Mål 2. Definere nevrofysiologien til motorisk organisering i slagindusert HCP ved baseline og etter rTMS og CIMT.

Hypotese: rTMS og CIMT reduserer eksitabiliteten til den ikke-skadde motoriske cortex.

Populasjonsbaserte studier gjennom Alberta Perinatal Stroke Project (APSP) etablerer den største perinatale hjerneslagkohorten til dags dato. Etterforskerne vil fullføre en faktoriell 2 x 2 randomisert klinisk studie for å bestemme evnen til daglig rTMS og CIMT for å forbedre motorisk funksjon hos barn med HCP. Familier vil delta på et barnesentrert, spesialdesignet rehabiliteringsprogram for intensiv motorisk læring (KidsCan Power Camp) i 2 uker. Resultatene inkluderer validerte mål på motorisk funksjon og CP-livskvalitet. Etterforskerne vil samtidig måle nevrofysiologien til plastisk organisering ved bruk av TMS inkludert kortikal eksitabilitet, interhemisfærisk hemming og kort intervall intrakortikal inhibering. Baseline-mål vil definere organisasjonsmønstre, mens post-intervensjonell måling vil evaluere de nevrofysiologiske effektene av rTMS og CIMT. Fire grupper på 16 barn hver (n=64) vil bli studert over 24 måneder med midlertidig sikkerhetsanalyse etter 10 og 32 pasienter.

Vellykket gjennomføring er sikret av prinsipiell etterforskererfaring innen perinatalt hjerneslag og TMS og samarbeidsstøtte fra verdensledere innen pediatrisk og voksen hjerneslag, TMS, grunnleggende nevrovitenskap og fysiatri/rehabilitering. Å forstå perinatal slagplastisitet og oppdage metoder for å modulere den mot bedre resultater har stor innvirkning, størst for barn med CP og deres familier.