NEUROBALANCE Trening for å forbedre postural kontroll hos personer med traumatisk hjerneskade

Bakgrunn: Traumatisk hjerneskade (TBI) er en av de alvorlige helsetilstandene med svekkende konsekvenser, og påvirker mer enn 2,5 millioner individer i USA alene. Balansedysfunksjon er et av de mest invalidiserende utfallene av TBI, og påvirker omtrent halvparten av de som har TBI selv etter at ti år har gått etter ulykken, og ytterligere øker det risikoen for fall på grunn av dårlig postural kontroll. Dagens utfordringer er at det foreløpig ikke er noen veletablerte rehabiliteringsbehandlinger som har vist seg å ha langsiktig oppbevaring av balansegjenoppretting hos TBI-overlevende med kroniske balanseplager. Derfor trenger vi nye terapeutiske strategier ved bruk av rehabiliteringsteknikk som kan målrette mot sensorimotorisk integrasjon og forbedret proprioseptiv kontroll for å forbedre balansefunksjonen, og dermed lindre den langsiktige byrden på TBI-overlevende og deres omsorgspersoner.

Hypotese og begrunnelse: Vi antar at balanse- og postural kontrollgjenoppretting krever en multimodal strategi, og vi foreslår robotbalansetrening (RBT) ved å bruke Hunova-plattformen (Movendo Technology, Italia), siden den har en fordel av å støtte dynamisk balanse i ikke bare sagittalt plan, men også tverrplan (mediolaterale og anterior-posterior retninger), og gir mulighet for kjernestabilitet og trunkkontroll med sine unike sittende balanseøvelser. I tillegg antar vi at ved å bruke høyoppløselig transkraniell likestrømstimulering (HD-tDCS) som en adjuvans til RBT, vil HD-tDCS lette ovenfra-og-ned nevromuskulær kontroll av balanse gjennom kortikospinale kretser, mens robotplattformen vil muliggjøre bunn- opp tilbakemelding på respons på plattformforstyrrelser. Samlet sett forventer vi at den kombinerte intervensjonen vil forbedre reaktiv og antisipatorisk postural kontroll, posisjonsfølelse og proprioseptiv kontroll, få styrke i underekstremitetene, øke ankelens bevegelsesområde og stimulere oppmerksomhet gjennom spilllignende øvelser.

Studiedesign: Vi foreslår en enkelt-senter, etterforsker-blind, randomisert, sham-kontrollert trippel-arm parallell-gruppe, overlegenhet studie. Førtifem voksne individer med kronisk TBI med klager over balansedysfunksjon (skadedebut > 6 måneder før screening) vil bli randomisert i en av de tre gruppene: (1) Ekte HD-tDCS + RBT, (2) Sham HD-tDCS + RBT, og (3) Kontrollgruppe som får dosetilpasset standard for omsorgsrehabiliteringsbehandling. Alle deltakere vil gjennomgå 12 økter (3 dager × 4 uker) med intervensjon. Totalt 3 vurderingsbesøk (før trening, umiddelbart etter 4 ukers trening og 2 måneder etter siste treningsbesøk) vil bli gjennomført for å evaluere funksjonell restitusjon og nevrofysiologiske endringer på grunn av intervensjon.

Spesifikt mål-1: Å fastslå om det er en samlet behandlingseffekt av målrettet nevromodulering kombinert med robotbalansetrening på balanseutfall umiddelbart etter 4-ukers treningsfunksjon hos personer med TBI. Endringen i Berg Balance Scale score fra baseline til 4 uker etter trening vil være det primære resultatmålet. De sekundære utfallsmålene for balansegjenoppretting vil være endringene i Mini BESTest, Functional Gait Assessment og Trunk Impairment Scale score fra baseline til 4 uker etter trening. Vi antar at Real HD-tDCS + RBT vil vise den største forbedringen i balanseresultatene.

Sekundært mål-2: Å karakterisere de nevrofysiologiske mekanismene ovenfra og ned og nedenfra og opp for balansekontroll på grunn av nevromodulasjonsforbedret robottrening. Vi vil måle de nevrofysiologiske resultatene av EEG- og EMG-aktivitet, og posturografi-utfall av kroppssvai under plattformforstyrrelsesoppgave ved baseline, 4 uker etter trening og 2-måneders oppfølging. Spesifikt vil de intervensjonsinduserte endringene i den kortikale reaktivitetsamplitude, muskelkoaktivering og forskyvningssenter sammenlignes på tvers av grupper.

Sekundært mål-3: Å studere sammenhengen mellom intervensjonsrelaterte endringer i balansefunksjonens endepunkter og grafteoretiske mål for kortikal funksjonell tilkobling. Vi vil bruke en multivariat statistisk tilnærming - delvis minste kvadraters korrelasjon - for å identifisere en latent komponent som karakteriserer korrelasjonen mellom de 4-ukers intervensjonsrelaterte endringene i balanseresultatmål og EEG kortikokortikale funksjonelle tilkoblingsfunksjoner målt under plattformforstyrrelsesoppgave.