Effekter av tES kombinert med CMDT-gangtrening på kognisjon, kortikal aktivitet, spinal motoneuroneksiterbarhet og motorisk ytelse hos personer med hjerneslag

Hjerneslag er en plutselig nevrologisk hendelse som er en ledende årsak til død og funksjonshemming.
En forstyrret blodstrøm og oksygentilførsel som fører til nervecelletedelse etter hjerneslag.
I tillegg viste elektroencefalografi en reduksjon i høyfrekvente kraftbånd (alfa og beta) og økning i lavfrekvente bånd (theta og delta).
En økning i deltafrekvens er negativt korrelert med kognisjon, mens en økning i høyfrekvente bånd er korrelert med en forbedring av motorisk rehabilitering og kognisjon.
Videre kan funksjonell nær-infrarød spektroskopi (fNIRS), som er en ikke-invasiv nevroavbildning, overvåke forbedringer i kortikal aktivitet gjennom endringer i cerebral blodstrøm og oksygenforbruk.

Etter hjerneslag påvirker endringer i kortikal aktivitet mellom ipsilaterale og kontralaterale hemisfærer ryggmargsnivået ettersom det fører til økt spinal motoneuron-eksiterbarhet.
En økning i spinal motoneuron-eksiterbarhet skyldes sannsynligvis unormal kontroll fra hjernebarken til ryggmargen via nedadgående baner.
Videre er hypereksiterbarhet i spinale motoneuroner assosiert med post-stroke spastisitet.
Imidlertid forblir de eksakte mekanismene for spastisitet etter hjerneslag uklare.
Mulige årsaker inkluderer ubalanse i nedadgående baneregulering, unormal intra-spinal prosessering og endret muskulær viskoelastisitet.
Endringer i spinal motoneuron-eksiterbarhet kan vurderes ved hjelp av Hoffmanns refleks (H-refleks).

Motoriske funksjonsnedsettelser etter hjerneslag påvirker aktiviteter i dagliglivet (ADL), og dessuten er kognitive funksjonsnedsettelser vanlig observert hos personer etter hjerneslag som kan begrense motorisk og funksjonell rehabilitering og redusere effektiviteten av rehabilitering.
Disse funksjonsnedsettelsene påvirker både enkle- og dobbeltoppgaveaktiviteter, spesielt gangytelse og økt fallrisiko hos personer med hjerneslag.
I de siste årene har kombinasjonen av bunnen-opp og toppen-ned tilnærminger vist større potensiale for å fremme nevral plasticitet og forbedre motorisk rehabilitering sammenlignet med enkelt tilnærminger.
Bunnen-opp tilnærminger refererer til rehabilitering som virker på fysisk nivå og forventede endringer på nervesystemnivå, mens toppen-ned tilnærminger induserer endring i kortikalt nivå for å fremkalle endring i motorfunksjon eller fysisk nivå.
Den ikke-invasive hjernestimuleringen (NIBS) er en toppen-ned tilnærming som forbedrer nevral plasticitet og medieterer motorisk relæring ved nevrologiske tilstander.
Transkraniell elektrisk stimulering (tES) er en av NIBS-metodene hvor de vanligste tES-teknikkene er transkraniell likestrømsstimulering (tDCS) og transkraniell vekselstrømsstimulering (tACS).
Både tDCS og tACS er forskjellige i sine bølgeformer.
tDCS leverer en svak likestrøm med polaritetsspesifikke effekter, mens tACS forbedrer nevral plasticitet og endogene hjernebølger med frekvensspesifisitet.
En nylig oversikt viste effektiviteten av tDCS i forbedring av motorfunksjon, funksjonelle evner og kognitiv funksjon.
Videre viste en tidligere studie en forbedring i kognitiv funksjon og ADL etter kombinasjon av 2mA tDCS med CMDT-trening.
Imidlertid er mengden bevis for effektene av tACS mye mindre enn for tDCS, da den først nylig har begynt å vekke interesse.
Frekvensen brukt i tACS-studier følger hovedsakelig assosiasjonen mellom hjernebølger og funksjon.
En tidligere oversikt viste at gamma tACS forbedrer kognitive prestasjoner, arbeidsminne og logisk tenkning.
I sunn populasjon viste en tidligere studie at applisert gamma-tACS over M1 signifikant forbedret hastighet og akselerasjon av visuomotorisk oppgave; denne forbedringen ble imidlertid ikke funnet i beta-tACS.
For å gi bevis for effektene av tACS i hjerneslagspopulasjonen og identifisere hvilken type transkraniell elektrisk stimulering som er mest egnet for hjerneslagsrehabilitering, er en sammenligning mellom tDCS og tACS nødvendig.
Begge tES-teknikkene vil bli kombinert med konvensjonell fysioterapi i 12 økter (3 dager/uke i 4 uker).
tES vil bli gitt i 20 minutter, etterfulgt av konvensjonell fysioterapi (1 time) og kognitiv-motorisk dobbeltoppgave gangtrening (30 minutter).
Kortikal aktivitet vil bli vurdert ved EEG og fNIRS.
Absolutt spektral kraft for hvert frekvensbånd (alfa, beta, delta og theta) vil bli analysert.
De hemodynamiske dataene vil bli analysert for å representere endringer i blodstrøm til hjernen etter intervensjon.
Hmax/Mmax-forholdet fra flexor carpi radialis og soleus vil bli registrert for å representere endringer i spinal motoneuron-eksiterbarhet.
Fugl-Meyer vurderingen av øvre og nedre ekstremiteter og Timed up and go vil bli brukt for å representere kliniske utfall for motorfunksjon og ytelse.
ERP registrert under Stroop farge- og ordtest og 2-Back test vil bli vurdert sammen med Montreal Cognitive Assessment (MoCA) i thai versjon.
Videre vil atferdsdata, dvs. responstid, nøyaktighet bli samlet inn for analyse for å representere kognisjon.
For gangytelse vil dobbeltoppgaveinterferens eller dobbeltoppgavekostnader bli brukt fra dobbeltoppgavegang.
Alle utfall vil bli vurdert ved baseline, post-intervensjon, 1-måned oppfølging og 3-måneder oppfølging.