Hjerneforbindelser for armbevegelse etter hjerneslag (CAM)
Hjerneområder som kontrollerer rekkeviddebevegelser etter hjerneslag: Oppgaverelevant tilkobling og bevegelsessynkronisert hjernestimulering
Studieoversikt
Status
Forhold
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Det generelle målet med denne applikasjonen er å studere reorganisering av nettverksinteraksjoner etter en vanlig type subkortikalt slag (dvs. intern kapsel) med mekanistiske studier ved bruk av ikke-invasiv nevrofysiologi hos mennesker. Målet er å skaffe pilotdata og demonstrere gjennomførbarheten av tilnærmingen som kombinerer transkraniell magnetisk stimulering (TMS) med å nå i en avansert eksoskjelettrobot. Siden det å nå er en viktig del av mange daglige aktiviteter, vil denne tilnærmingen ha gunstig innvirkning på livskvaliteten til disse slagpasientene.
Den sentrale hypotesen er at bilaterale premotoriske kortikale områder, dorsal (PMd) mer enn ventral (PMv,) utvikler større tilkobling med primær motorisk cortex (M1) etter slag og dermed bedre evne til å produsere motoriske utganger som støtter å nå med den paretiske armen. Når det er mer skade på kortikospinalkanalen, vil kontralesjonelle områder få en større rolle.
Forholdet mellom tilkobling, atferdseffekter av stimulering og motorisk ytelse vil bli etablert. Disse funnene vil gjøre det mulig for etterforskerne å formulere klare hypoteser om hvilket premotorisk område som bør moduleres med TMS, avhengig av omfanget av hjerneslag og mangler i motorisk kontroll, når de når stadiet med å foreslå en behandlingsstudie. Økt kunnskap om de dynamiske endringene av fysiologiske interaksjoner under ulike faser av å nå bevegelser vil tillate en mer definert studie angående premotoriske områders rolle i gjenoppretting av motorisk funksjon etter hjerneslag, og en ny behandlingsprotokoll som gir presist tidsbestemte stimuleringer under trening av å nå bevegelser . Til syvende og sist kan etterforskerne teste disse nye behandlingene i kliniske studier og sammenligne deres effekt med andre, mindre spesifikke, nevromodulerende metoder som transkraniell likestrømstimulering. Denne studien vil også legge grunnlaget for samarbeid i hjernedatamaskingrensesnitt og undersøkelser av ikke-menneskelige primater i mekanismer og behandling av motoriske mangler etter hjerneslag.
Studietype
Registrering (Antatt)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiekontakt
- Navn: George F Wittenberg, MD PhD
- Telefonnummer: (412) 360-6185
- E-post: George.Wittenberg@va.gov
Studer Kontakt Backup
- Navn: Amy Boos
- Telefonnummer: (412) 648-4179
- E-post: amy.boos2@va.gov
Studiesteder
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Forente stater, 15240
- Rekruttering
- VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA
-
Ta kontakt med:
- George F Wittenberg, MD PhD
- Telefonnummer: (412) 360-6185
- E-post: George.Wittenberg@va.gov
-
Hovedetterforsker:
- George F. Wittenberg, MD PhD
-
Ta kontakt med:
- Amy Boos
- Telefonnummer: (412) 648-4179
- E-post: amy.boos2@va.gov
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
Tar imot friske frivillige
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
Inkluderingskriterier (kontrolldeltakere):
- Være 45-90 år
- Ha tilstrekkelig språk og nevrokognitiv funksjon for å delta i trening og testing
- Vær medisinsk stabil for å delta i studien
- Vær engelsktalende
Inkluderingskriterier (deltakere med hjerneslag):
- Være 45-90 år
- Klinisk definert, ensidig, hemiparetisk hjerneslag med radiologisk utelukkelse av annen mulig diagnose
- Slagdebut minst 6 måneder før påmelding
- Subkortikalt slag (eks: indre kapsel, dyp hvit substans i bakre frontallappen)
- Tilstede med mild til moderat dysfunksjon i armene
- Vær medisinsk stabil for å delta i studien
- Vær engelsktalende
Ekskluderingskriterier:
(for begge grupper)
- Kan ikke gi informert samtykke
- Har en alvorlig kompliserende medisinsk sykdom som vil utelukke deltakelse
- Kontrakturer eller ortopediske problemer som begrenser leddbevegelse i den potensielle studiearmen eller andre funksjonsnedsettelser som kan forstyrre studieaktivitetene
- Synstap slik at forsøkspersonen ikke ville være i stand til å se testmønstrene på robotens dataskjerm
- Kan ikke oppfylle kravene til studiet
- Påmelding til en annen større enn minimal risikostudie
- Tilstedeværelse av medisinsk tilstand eller implantat som forhindrer sikker administrering av TMS eller MR
- Svangerskap
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Behandling
- Tildeling: N/A
- Intervensjonsmodell: Enkeltgruppeoppdrag
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Nå med TMS
Alle deltakere som er registrert i denne gruppen vil motta TMS mens de utfører rekkeviddebevegelser i et robotsystem.
|
Sammenkoblet puls transkraniell magnetisk stimulering
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Banens lengde
Tidsramme: Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
Bevegelsesbanelengde i centimeter fra KINARM-systemet i løpet av ett sekunds nåperiode.
(enheter: cm)
|
Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Tider
Tidsramme: Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
Spesifikke kinematiske data fra KINARM-systemet: reaksjonstid, bevegelsestid for å nå målet (enheter: ms)
|
Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
|
Hastigheter
Tidsramme: Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
maksimal hastighet nådd under rekkevidde (enheter: cm/s)
|
Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
|
Nøyaktighet
Tidsramme: Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
spesifikke posisjonsdata fra KINARM-systemet: målnøyaktighet, avstand fra manipulandumposisjon ved slutten av ett sekunds rekkevidde til målsenter.
(enheter: cm.)
|
Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
|
EMG
Tidsramme: Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
Elektromyografiske data fra overflateelektroder på biceps, triceps, fremre deltoideus og bakre deltoideusmuskler - Disse signalene vil bli korrigert og normalisert til maksimalverdiene i løpet av treningstiden.
(enheter: mV/mV - dimensjonsløs).
|
Umiddelbart (innen 2 s etter stimulering)
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Etterforskere
- Hovedetterforsker: George F. Wittenberg, MD PhD, VA Pittsburgh Healthcare System University Drive Division, Pittsburgh, PA
Publikasjoner og nyttige lenker
Generelle publikasjoner
- Dancause N, Barbay S, Frost SB, Plautz EJ, Chen D, Zoubina EV, Stowe AM, Nudo RJ. Extensive cortical rewiring after brain injury. J Neurosci. 2005 Nov 2;25(44):10167-79. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3256-05.2005.
- Wittenberg GF, Richards LG, Jones-Lush LM, Roys SR, Gullapalli RP, Yang S, Guarino PD, Lo AC. Predictors and brain connectivity changes associated with arm motor function improvement from intensive practice in chronic stroke. F1000Res. 2016 Aug 31;5:2119. doi: 10.12688/f1000research.8603.2. eCollection 2016.
- Johansen-Berg H, Rushworth MF, Bogdanovic MD, Kischka U, Wimalaratna S, Matthews PM. The role of ipsilateral premotor cortex in hand movement after stroke. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002 Oct 29;99(22):14518-23. doi: 10.1073/pnas.222536799. Epub 2002 Oct 10.
- Nudo RJ, Wise BM, SiFuentes F, Milliken GW. Neural substrates for the effects of rehabilitative training on motor recovery after ischemic infarct. Science. 1996 Jun 21;272(5269):1791-4. doi: 10.1126/science.272.5269.1791.
- Butefisch CM, Kleiser R, Korber B, Muller K, Wittsack HJ, Homberg V, Seitz RJ. Recruitment of contralesional motor cortex in stroke patients with recovery of hand function. Neurology. 2005 Mar 22;64(6):1067-9. doi: 10.1212/01.WNL.0000154603.48446.36.
- Corbett D, Carmichael ST, Murphy TH, Jones TA, Schwab ME, Jolkkonen J, Clarkson AN, Dancause N, Weiloch T, Johansen-Berg H, Nilsson M, McCullough LD, Joy MT. Enhancing the Alignment of the Preclinical and Clinical Stroke Recovery Research Pipeline: Consensus-Based Core Recommendations From the Stroke Recovery and Rehabilitation Roundtable Translational Working Group. Neurorehabil Neural Repair. 2017 Aug;31(8):699-707. doi: 10.1177/1545968317724285.
- Frost SB, Barbay S, Friel KM, Plautz EJ, Nudo RJ. Reorganization of remote cortical regions after ischemic brain injury: a potential substrate for stroke recovery. J Neurophysiol. 2003 Jun;89(6):3205-14. doi: 10.1152/jn.01143.2002.
- Dancause N, Barbay S, Frost SB, Zoubina EV, Plautz EJ, Mahnken JD, Nudo RJ. Effects of small ischemic lesions in the primary motor cortex on neurophysiological organization in ventral premotor cortex. J Neurophysiol. 2006 Dec;96(6):3506-11. doi: 10.1152/jn.00792.2006. Epub 2006 Sep 20.
- Quessy S, Cote SL, Hamadjida A, Deffeyes J, Dancause N. Modulatory Effects of the Ipsi and Contralateral Ventral Premotor Cortex (PMv) on the Primary Motor Cortex (M1) Outputs to Intrinsic Hand and Forearm Muscles in Cebus apella. Cereb Cortex. 2016 Oct;26(10):3905-20. doi: 10.1093/cercor/bhw186. Epub 2016 Jul 29.
- Kurata K. Premotor cortex of monkeys: set- and movement-related activity reflecting amplitude and direction of wrist movements. J Neurophysiol. 1993 Jan;69(1):187-200. doi: 10.1152/jn.1993.69.1.187.
- Davare M, Duque J, Vandermeeren Y, Thonnard JL, Olivier E. Role of the ipsilateral primary motor cortex in controlling the timing of hand muscle recruitment. Cereb Cortex. 2007 Feb;17(2):353-62. doi: 10.1093/cercor/bhj152. Epub 2006 Mar 8.
- Weiller C, Ramsay SC, Wise RJ, Friston KJ, Frackowiak RS. Individual patterns of functional reorganization in the human cerebral cortex after capsular infarction. Ann Neurol. 1993 Feb;33(2):181-9. doi: 10.1002/ana.410330208.
- Haddadshargh G, de Freitas RM, Mak J, Boos A, Fang X, Collinger JL, McKernan G, Zhan L, Liu F, Wittenberg GF. Mapping the Causal Roles of Non-Primary Motor Areas in Human Reach Planning and Execution. Hum Brain Mapp. 2026 Feb 1;47(2):e70465. doi: 10.1002/hbm.70465.
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Antatt)
Studiet fullført (Antatt)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Faktiske)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
- N3511-R
- Pro00003163 (Annen identifikator: VA Pittsburgh Healthcare System)
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
IPD-planbeskrivelse
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
produkt produsert i og eksportert fra USA
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. .