Klinisk validering av en hybrid BCI-kontrollert FES for rehabilitering av øvre lemmer etter hjerneslag (RECOMMENCER)

Brain-Computer Interface (BCI) systemer for rehabilitering av øvre ekstremiteter har vist en viss effekt i sammenheng med flere randomiserte kontrollerte studier (RCT). Slike systemer er avhengige av muligheten for å forsterke motorrelatert hjerneaktivitet (f.eks. avledet fra elektroencefalografi, EEG) ved å utnytte nevroplastisitetsfenomener som til slutt fører til gunstige motoriske resultater. Til nå har ingen hybrid BCI (hBCI) blitt testet med suksess for dette formålet i en klinisk studie. Hybride BCI-er inkluderer signaler fra periferien (oftest muskler, via overflateelektromyografi, EMG) og brukes vanligvis for å forbedre BCI-ytelsen. I en rehabiliterende kontekst tar etterforskerne sikte på å bruke EMG-signaler for å karakterisere vanlige abnormiteter etter slag (spastisitet, ko-kontraksjoner, motorisk overløp) og muligens inkludere de i et nytt hBCI-paradigme for å fremme både viljekontroll (EEG) over bevegelse av øvre lemmer. og "nær normal" muskelaktivering (EMG). For å gjøre det, foreslår etterforskerne kortiko-muskulær koherens (CMC) som en hybrid funksjon for BCI-kontroll. CMC er et mål på EEG-EMG-synkronisering under bevegelse og har blitt beskrevet omfattende hos pasienter etter slag i forhold til deres restmotoriske evner. Med hensyn til tidligere litteratur, forutsetter den foreslåtte tilnærmingen estimering av CMC som et multimodalt integrert EEG-EMG-nettverk, bestående av flere EEG-elektroder over hodebunnen bilateralt og flere muskler i øvre lemmer bilateralt, for å fange opp de ovennevnte motoriske abnormitetene (f.eks. unormale rekruttering av ikke-målmuskler). Etterforskerne har allerede testet en slik funksjon på friske forsøkspersoner og slagpasienter offline og bekreftet dens evne til å oppdage bevegelser i øvre lemmer på nettet (studier publisert og/eller sendt inn, se referanser). En allerede tilgjengelig BCI-prototype ble tilpasset med parametrene avledet fra slike offline-studier (se referanser). RECOM-intervensjonen vil bli validert innenfor en RCT (single blinded, for evaluatorer) på slagpasienter som gjennomgår rehabilitering (tillegg). Før og etter intervensjonen vil alle pasienter gjennomgå en omfattende klinisk evaluering (se utfallsmål) og nevrofysiologisk vurdering. Sistnevnte vil bestå i en EEG-EMG-registrering med høy tetthet under enkle/komplekse bevegelser i øvre lemmer. Opptaket vil inkludere en filmatisk analyse (treghetsmåleenheter - IMUer). Etterforskerne antar et bedre funksjonelt motorisk utfall i det affiserte overekstremiteten for RECOM-gruppen, som vil bli beskrevet ved hjelp av vanlige kliniske/funksjonelle skalaer kombinert med EEG/EMG og filmisk evaluering. Videre vil aspekter knyttet til akseptabilitet og brukbarhet av det nye systemet bli evaluert. I detalj vil humør, motivasjon og tilfredshet bli evaluert før (humørmotivasjon) og etter (tilfredshet) hver treningsøkt ved hjelp av Visual Analogue Scales; arbeidsmengden vil bli evaluert på slutten av andre og siste treningsøkt ved hjelp av Nasa-Task Load Index.