Kombinert transkraniell likestrømstimulering og motorbildebasert robotarmtrening for slagrehabilitering

Dette er en randomisert kontrollert studie av 32 forsøkspersoner som har fått sitt første subkortikale slag noensinne mer enn 9 måneder før studieregistrering, med svekkelse av øvre ekstremiteter på 11-45 av en maksimal score på 66 på Fugl-Meyer vurderingsskala.

Emner vil bli tilfeldig allokert til en av følgende 2 grupper ved å bruke en datamaskingenerert tilfeldig sekvens:

1. 10 økter over 2 uker med MI-BCI-trening med 20 minutter med tDCS før trening.
2. 10 økter over 2 uker med MI-BCI-trening med 20 minutter sham-tDCS før trening.

tDCS-BCI-protokoll Hver av de 10 øktene med tDCS-BCI eller sham-BCI vil bli utført som følger: tDCS vil bli utført i 20 minutter rett før hver økt med motorisk trening. Anoden vil bli plassert over M1-motorbarken på den berørte halvkule mens katoden vil bli plassert over den upåvirkede M1.

Etter innledende kalibrering vil MI-BCI-trening involvere MI for å nå oppgaver ved å bruke klokkespillgrensesnittet til MIT-Manus-robotsystemet for å utføre rekkeviddebevegelser i flere retninger. Ved oppdagelse av intensjonen om å bevege seg mot målet på BCI, vil robotarmen fullføre den nående bevegelsen mot målet. Hver treningsøkt vil vare i 40 minutter eksklusive oppsetttid og vil bli utført av en forskningsassistent som er blindet for tilstanden til tDCS.

Resultatmål Forbedring av motorisk funksjonsevne vil være hovedresultatet av denne studien. Resultatmål vil bli vurdert på følgende tidspunkt: før behandlingsstart, ved uke 2 (umiddelbart etter trening) og uke 6 (4 uker etter fullført trening). En kliniker som er blindet for behandlingstilstanden vil vurdere effekten av intervensjonen. Vårt primære utfallsmål vil være den øvre ekstremitetsskåren i Fugl-Meyer Assessment (FMA). Dette instrumentet måler motorisk svekkelse i øvre ekstremiteter inkludert balanse, koordinasjon og hastighet. Sekundære utfallsmål for motorisk funksjon vil inkludere (1) Boks- og blokktest: en tidsbestemt test der forsøkspersoner må overføre 1-tommers treklosser fra den ene siden av boksen til en annen. Den måler overekstremiteters manuell fingerferdighet og grovmotorisk koordinasjon. (2) Modifisert Ashworth-skala: er et 6-punkts mål på spastisitet. Vi vil vurdere alvorlighetsgraden av spastisitet ved skulder, albue, håndledd og fingre. (3) Gripestyrke: vil bli målt ved hjelp av et håndholdt dynamometer. I tillegg vil vi overvåke for uønskede effekter med et spørreskjema som dokumenterer smerte og ubehag på stimuleringsstedet, humørsvingninger (ved hjelp av Beck Depression Inventory), tretthet (ved hjelp av Fatigue Severity Scale), og kognitiv endring (ved bruk av forover og bakover sifferspenn). Vurdering av kortikal eksitabilitet ? enkelt og paret puls TMS Et annet mål med denne studien er å undersøke mekanismene til denne kombinerte behandlingen på kortikal plastisitet som indeksert av kortikale eksitabilitetsforandringer - vurdert ved enkel og paret puls TMS. Vi vil undersøke den hvilemotoriske terskelen, målt i henhold til teknikken til Rossini et al., 1994, før og etter behandling, i henhold til planen for utfallsmål ovenfor; par-pulsstimulering, måling av endringer i intrakortikal tilrettelegging og hemming.

MR-protokoll Pasienter vil bli skannet etter -2, 0 og 4 uker for å undersøke kortsiktige og mellomlange endringer i fMRI- og DTI-parametere etter tDCS/BCI og sham/BCI-behandling. En T1-vektet høyoppløselig skanning og et sett med aksial væskedempede inversjonsgjenopprettingsbilder vil bli innhentet. T1-vektede og væskedempede inversjonsgjenopprettingsbilder vil bli rejustert og romlig normalisert til bilder av isotrop voxelstørrelse implementert i Matlab. Dataanalysen vil inkludere bilderegistrering, estimering av diffusjonstensorparametere inkludert tilsynelatende diffusjonskoeffisient, fraksjonell anisotropi, aksial og radial diffusiviteter og traktografi ved bruk av Camino. Reversert fase-koding EPI-forvrengningskorreksjon, og regresjonsanalyse av DTI, TMS og kliniske funn vil bli utført ved hjelp av Matlab. For fMRI vil bilder bli tatt under hviletilstand, aktiv/passiv håndbevegelse og under tenkt armbevegelse. For den forestilte armbevegelsen vil forsøkspersonene bli bedt om å se en video på en skjerm for å veilede deres utførelse av den forestilte bevegelsen.