Avbildning av lateralitet hos pasienter med kronisk hjerneslag
22. juli 2019 oppdatert av: Medical University of South Carolina
Undersøker det nevrobiologiske grunnlaget for tap av kortikal lateralitet hos pasienter med kronisk hjerneslag
Hos friske individer er umanuell bevegelse (med enten venstre eller høyre hånd) assosiert med aktivitet i et nettverk av hovedsakelig kontralaterale hjerneregioner, inkludert den primære motoriske cortex (PMC).
Denne lateraliteten er ofte kompromittert etter et hjerneslag i midtre hjernearterie (MCA).
Nevroavbildningsstudier av disse pasientene har vist at umanuelle bevegelser med den påvirkede hånden er assosiert med forhøyet blodoksygennivåavhengig (BOLD) signal i både den skadede og den ikke-skadde primærmotoriske cortexen.
Forhøyet aktivitet i kontralesjonell PMC er veletablert hos kroniske slagpasienter og er assosiert med dårlige motoriske rehabiliteringsresultater.
Likevel er det nevrobiologiske grunnlaget for denne avvikende nevrale aktiviteten tvetydig.
Det overordnede målet med dette prosjektet er å bestemme det nevrobiologiske grunnlaget for økt aktivitet i den kontralesjonelle primærmotoriske cortex.
Studieoversikt
Status
Fullført
Forhold
Detaljert beskrivelse
En faktor som kan bidra til økt aktivitet i den kontralesjonelle PMC er økt kortikal eksitatorisk tonus i den kontralesjonelle halvkulen (Mål 1).
Mens omtrent 80 % av de synkende kortikospinale nevronene som kontrollerer høyre hånd har sin opprinnelse i venstre PMC, har 20 % sin opprinnelse i høyre PMC. Forhøyet aktivitet i høyre PMC hos venstresidige slagpasienter kan reflektere kompenserende aktivitet til disse nedadgående fibrene. Nevral aktivitet i PMC reflekterer balansen mellom lokal eksitatorisk (glutamatergisk) og hemmende (GABAergisk) prosessering. Det kan måles på to måter: 1) elektrofysiologisk ved bruk av transkraniell magnetisk stimulering (TMS) med en enkelt halvkule, og 2) nevrokjemisk ved bruk av magnetisk resonansspektroskopi (MRS).
En annen faktor som kan bidra til økt aktivitet i kontralesjonell PMC er tap av transcallosal hemming mellom halvkulene (Mål 2). Under høyrehåndsbevegelse hemmer venstre PMC hos friske individer aktivt høyre PMC via hemmende projeksjoner gjennom corpus callosum. Hos pasienter med venstre MCA-slag kan økt aktivitet i kontralesjonell (høyre) PMC ved bevegelse av høyre hånd reflektere tap av typisk hemming fra venstre PMC. Integriteten til inter-hemisfærisk informasjonsoverføring kan måles på to måter: 1) ved å bruke bi-hemisfærisk paret-puls TMS, og 2) ved å bruke en multimodal hjernestimulering/hjerneavbildningsmetode, interleaved TMS/MRI.
Gjennom interleaved TMS/MRI kan etterforskerne selektivt stimulere ipsilesional PMC og kvantifisere mengden TMS-indusert aktivitet i kontralesjonell PMC. Disse to forklaringene vil bli testet gjennom en tverrsnittsundersøkelse av nevral funksjon hos venstre MCA-slagpasienter med mild-moderat nedsatt høyre øvre ekstremitet og kontroller matchet for alder og kardiovaskulære risikofaktorer. For å vurdere den kliniske relevansen av disse faktorene på motorisk dysfunksjon, vil etterforskerne utføre en detaljert kinematisk vurdering av bevegelseseffektivitet, jevnhet og kompensasjon (Mål 3).
Studietype
Intervensjonell
Registrering (Faktiske)
44
Fase
- Tidlig fase 1
Kontakter og plasseringer
Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.
Studiesteder
-
-
South Carolina
-
Charleston, South Carolina, Forente stater, 29425
- Medical University of South Carolina
-
-
Deltakelseskriterier
Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
21 år til 80 år (Voksen, Eldre voksen)
Tar imot friske frivillige
Ja
Kjønn som er kvalifisert for studier
Alle
Beskrivelse
Inkluderingskriterier for begge grupper:
- 21-80 år, uansett rase og etnisitet
- Minst 2 kardiovaskulære risikofaktorer (røyking, høyt blodtrykk, høyt kolesterol, diabetes, overvekt, alder (>55 for menn, >65 for kvinner), familiehistorie med hjerneslag).
Inkluderingskriterier for hjerneslagpasienter:
- Venstre midtre cerebral arterie iskemisk slag med minst 6 måneders kronisitet
- Høyre øvre ekstremitetssvakhet med en Rasch-modifisert Fugl-Meyer øvre ekstremitetsscore på 20 til 50
- Evne til frivillig å bøye den berørte albuen og skulderen fra 10-75 % av normalområdet
- Evne til å lage en knyttneve og slappe av den berørte hånden (merk: denne bevegelsen vil være nødvendig i den funksjonelle MR-oppgaven)
Ekskluderingskriterier for begge grupper:
- Primært intracerebralt hematom eller subaraknoidal blødning
- Bi-hemisfæriske iskemiske slag
- Anamnese med tidligere høyresidig slag eller gammelt infarkt vist på CT eller MR eller dokumentert i medisinske journaler
- Andre samtidige nevrologiske lidelser som påvirker motorfunksjonen i øvre ekstremiteter
- Dokumentert historie med demens før eller etter hjerneslag
- Tilstedeværelse av MR-, TMS- eller transkranielle likestrømstimuleringsrisikofaktorer som et elektrisk, magnetisk eller mekanisk aktivert metall- eller ikke-metallimplantat, inkludert pacemaker, intracerebrale vaskulære klips eller andre elektrisk følsomme støttesystemer
- Graviditet siden effekten av MR på fosteret er ukjent, må kvinner i fertil alder gjennomgå en graviditetstest for å bekrefte kvalifisering
- Anamnese med anfallsforstyrrelse eller anfall etter slag
- Eksisterende hodebunnslesjon eller sår- eller beindefekt eller hemikraniektomi
- Venstrehåndsdominans (før hjerneslaget hos slagpasientene) da det typiske mønsteret av lateralitet ikke er like sterkt hos venstrehendte friske individer
- Nåværende nikotinavhengighet (Merk: Nikotinbruk er ikke et ekskluderende kriterium da det ikke er noen kjent sammenheng mellom akutt bruk og BOLD-signalendringer hos ikke-avhengige røykere)
Studieplan
Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Diagnostisk
- Tildeling: Ikke-randomisert
- Intervensjonsmodell: Parallell tildeling
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Sunne kontroller
Forsøkspersonene vil gjennomgå følgende diagnostiske oppgaver og vurderinger: Rasch Modifisert versjon av Fugl-Meyer Motor Assessment, Anatomical Image Acquisition, og Functional MRI Task and Acquisition
|
Alle deltakere vil motta en omfattende klinisk vurdering av motorisk funksjon, inkludert den Rasch-modifiserte versjonen av Fugl-Meyer Motor-vurdering og en kinematisk vurdering av unimanuelle og bimanuelle bevegelser ved bruk av et 45 sensor 3D aktiv markørbasert bevegelsesfangstsystem.
De tre primære målene som er undersøkt i kinematikken inkluderer: 1) bevegelseseffektivitet, 2) bevegelsesglatthet og 3) motorisk kompensasjon.
Høyoppløselige strukturelle skanninger vil bli oppnådd ved å bruke en inversjonsgjenoppretting 3D spoiled gradient echo (3DSPGR) sekvens ved bruk av en matrisestørrelse på 256 x 256, synsfelt på 24 cm, snitttykkelse på 1,5 mm uten gap mellom seksjoner og 128 skiver , noe som gir en oppløsning i planet på 0,94 mm.
Denne sekvensen vil bli brukt for anatomiske overlegg av funksjonelle data og for romlig normalisering til et standardatlas.
Kort fortalt vil pasientene få to trykkfølsomme pærer (en som skal holdes i hver hånd og festes lett til håndleddene med borrelås slik at de ikke mister den under skanningen.
I løpet av to løp på 2½ minutt vil de bli bedt om å klemme pæren i enten sin berørte eller upåvirkede hånd i blokker på 15 sekunder.
Disse blokkene vil bli ispedd blokker med hvile.
Trykket fra pærene vil bli digitalt registrert og kvantifisert offline for å: 1) verifisere at pasienten klemte ballen, og 2) vurdere tilstedeværelsen av "speilbevegelser" fra den motsatte hånden som kan informere bilderesultatene angående tap av lateralitet).
|
|
Eksperimentell: Slagdeltakere
Forsøkspersonene vil gjennomgå følgende diagnostiske oppgaver og vurderinger: Rasch Modifisert versjon av Fugl-Meyer Motor Assessment, Anatomical Image Acquisition, og Functional MRI Task and Acquisition
|
Alle deltakere vil motta en omfattende klinisk vurdering av motorisk funksjon, inkludert den Rasch-modifiserte versjonen av Fugl-Meyer Motor-vurdering og en kinematisk vurdering av unimanuelle og bimanuelle bevegelser ved bruk av et 45 sensor 3D aktiv markørbasert bevegelsesfangstsystem.
De tre primære målene som er undersøkt i kinematikken inkluderer: 1) bevegelseseffektivitet, 2) bevegelsesglatthet og 3) motorisk kompensasjon.
Høyoppløselige strukturelle skanninger vil bli oppnådd ved å bruke en inversjonsgjenoppretting 3D spoiled gradient echo (3DSPGR) sekvens ved bruk av en matrisestørrelse på 256 x 256, synsfelt på 24 cm, snitttykkelse på 1,5 mm uten gap mellom seksjoner og 128 skiver , noe som gir en oppløsning i planet på 0,94 mm.
Denne sekvensen vil bli brukt for anatomiske overlegg av funksjonelle data og for romlig normalisering til et standardatlas.
Kort fortalt vil pasientene få to trykkfølsomme pærer (en som skal holdes i hver hånd og festes lett til håndleddene med borrelås slik at de ikke mister den under skanningen.
I løpet av to løp på 2½ minutt vil de bli bedt om å klemme pæren i enten sin berørte eller upåvirkede hånd i blokker på 15 sekunder.
Disse blokkene vil bli ispedd blokker med hvile.
Trykket fra pærene vil bli digitalt registrert og kvantifisert offline for å: 1) verifisere at pasienten klemte ballen, og 2) vurdere tilstedeværelsen av "speilbevegelser" fra den motsatte hånden som kan informere bilderesultatene angående tap av lateralitet).
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Sammenlign forholdet mellom gluatamte og gaba konsentrasjoner i den kontralesjonelle primære motoriske cortex
Tidsramme: Gjennom studiegjennomføring i snitt to uker
|
Ved å bruke spektroskopi vil etterforskere avgjøre om forholdet mellom glutamat/GABA er høyere hos slagpasienter enn hos kontroller.
Videre, i friske kontroller vil prepulshemming være positivt korrelert med konsentrasjonen av GABA, og prepulsfasilitering vil være positivt korrelert med konsentrasjonen av glutamat.
Selv om vi forventer at dette forholdet skal være sant i både kontroll- og slagpasientene, vil variasjon fra dette mønsteret hos slagpasientene antyde at det er en annen faktor utover enkle målinger innenfor halvkulen som påvirker den kontralesjonelle cortex-aktiviteten.
|
Gjennom studiegjennomføring i snitt to uker
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Kvantifiser forholdet mellom nevral aktivitet og motorisk ytelse ved å bruke den Rasch-modifiserte versjonen av Fugl-Meyers motoriske vurderingsbatteri for å tilegne seg tre aspekter ved motorisk ytelse for alle individer i begge grupper.
Tidsramme: Gjennom studiegjennomføring i snitt to uker
|
Nedskrivning på bimanuelle oppgaver vil være relatert til utfallsmålene fra tidligere mål.
Det vil si at individer med mindre transcallosal hemming vil prestere dårligere på den bimanuelle oppgaven (mindre effektivitet og jevnhet) enn individer med transcallosal hemming nærmere friske kontroller.
Dette er basert på pilotdata fra Dr. Woodbury fra Quantitative Behavioral Assessment and Rehabilitation Core som antyder at kinetikken til den svekkede armen forblir den samme under bimanuelle oppgaver, men at det tidligere uhemmede lemmet yter dårligere.
Dette antyder at tap av hemming 'infiserer' armbevegelsen som vanligvis kontrolleres av den kontralesjonelle halvkulen.
|
Gjennom studiegjennomføring i snitt to uker
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.
Samarbeidspartnere
Studierekorddatoer
Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
15. desember 2014
Primær fullføring (Faktiske)
30. mai 2019
Studiet fullført (Faktiske)
30. mai 2019
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
15. juni 2018
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
28. juni 2018
Først lagt ut (Faktiske)
12. juli 2018
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
23. juli 2019
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
22. juli 2019
Sist bekreftet
1. juli 2019
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- 31250
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
JA
IPD-planbeskrivelse
Ja Dataene fra den primære utfallsmålingen vil bli delt via manuskripter og etter fullføring av studien på forespørsel til hovedetterforskeren
IPD-delingstidsramme
Dataene vil være tilgjengelig umiddelbart etter første publisering av resultatene.
Dette er beregnet til slutten av 2018.
Tilgangskriterier for IPD-deling
Interesserte parter bør kontakte hovedetterforskeren direkte
IPD-deling Støtteinformasjonstype
- STUDY_PROTOCOL
- SEVJE
- ICF
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Nei
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Nei
produkt produsert i og eksportert fra USA
Ja
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .