Effekter av rTMS på hjerneaktivering ved afasi

Afasi, en ervervet kommunikasjonsforstyrrelse, er en vanlig konsekvens av hjerneslag i venstre hjernehalvdel. Vedvarende, eller kronisk, afasi påvirker ikke bare mellommenneskelig kommunikasjon negativt, men deltakelse i dagliglivets aktiviteter, uavhengighet og autonomi. Det er også assosiert med høyere forekomst av depresjon og lavere livskvalitet. Derfor er det av største betydning å undersøke faktorer og behandlinger som resulterer i best mulig gjenoppretting av språkfunksjonen for personer med kronisk afasi.

En intervensjonstilnærming som har vist lovende i tidlig fase forskning på behandling av kronisk afasi er repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS). rTMS er en ikke-invasiv hjernestimuleringsteknikk som kan brukes til å fokalt modulere aktivitet i målrettede hjerneregioner. Studier har vist at flere økter med 1Hz hemmende rTMS påført på høyre hjernehalvdel Pars Triangularis (PTr) hos personer med kronisk afasi resulterer i forbedrede navngivningsevner. Disse forbedringene påløper over tid, og kan vedvare selv etter at rTMS er avsluttet. Det har blitt foreslått at rTMS induserer denne forbedringen ved å redusere den forstyrrende påvirkningen av kompenserende aktivitet i høyre hemisfære PTr, noe som muliggjør rekruttering av mer effektive venstre hemisfære peri-lesjonelle hjerneområder. Imidlertid er eksisterende nevroimaging-bevis for å støtte denne hypotesen utilstrekkelig.

Målet med den foreslåtte studien er å undersøke de nevrologiske mekanismene som ligger til grunn for effekten av rTMS på navngiving ved kronisk afasi. Dette vil utvide eksisterende kunnskap om hemisfæriske bidrag til språkgjenoppretting etter hjerneslag og belyse hvordan rTMS-indusert nevroplastisitet kan velges for å oppmuntre til optimal omorganisering. Studien vil også undersøke en potensiell kilde til individuell responsvariabilitet på rTMS, en som kan informere både kandidatvalg og optimale stimuleringsparametere. Seksten deltakere vil bli registrert, noe som gir en betydelig større utvalgsstørrelse enn tidligere studier som har undersøkt endringer i funksjonell hjerneaktivering som respons på rTMS (n = 1, 2).

Alle deltakere vil motta en sekvens på 1200 pulser på 1 Hz rTMS til høyre hjernehalvdel PTr over 10 daglige økter. Halvparten av deltakerne vil også motta en 6 Hz rTMS eksitatorisk priming-pulssekvens rett før 1 Hz-sekvensen. Denne primingssekvensen sikrer en konsistent hemmende respons på den påfølgende 1Hz rTMS og vil tillate en undersøkelse av tilstandsavhengig individuell responsvariabilitet.

For å evaluere effekten av rTMS over tid, vil deltakerne gjennomgå funksjonell magnetisk resonans (fMRI) skanninger på fire tidspunkter: før initiering av rTMS ("baseline"), umiddelbart etter den første rTMS-økten ("post-rTMS"), etter konklusjonen av rTMS-serien ("post-treatment") og ved et 2-måneders oppfølgingsbesøk. Under skanningene vil deltakerne bli bedt om å navngi bilder, og begge mønstrene for regional navnerelatert aktivering og effektiv tilkobling (retningsbestemt årsakspåvirkning mellom aktiverte hjerneregioner) vil bli evaluert på hvert tidspunkt. I tillegg vil navngiving bli målt via standardiserte vurderinger ved baseline, etterbehandling og oppfølging.

Endringer i navngivingsytelse vil bli vurdert over tid, som et mål på rTMS-effektiviteten totalt sett og mellom grupper (primingsekvens vs ingen primingsekvens). I tillegg vil endringer i aktivering og effektiv tilkobling være korrelert med navneforbedring for å vurdere den relative effektiviteten av rekruttering av høyre hemisfære sammenlignet med venstre hemisfære peri-lesjonell rekruttering. Generelle økninger i rekruttering av venstre hjernehalvdel antas å resultere i større forbedringer. Størrelsen på rekruttering av venstre hjernehalvdel på grunn av rTMS forventes imidlertid å avhenge av baselinenivåer av høyre hemisfære PTr-aktivitet.

Resultater fra denne studien vil forbedre etterforskerens forståelse av effekten av rTMS på utvinning av slag. Resultatene vil også informere fremtidige studier som evaluerer rTMS som et tillegg til atferdsmessig tale-språkintervensjon, og øker terapeutiske gevinster fra tradisjonell afasibehandling.