Skutki przezczaszkowej stymulacji prądem stałym związanej z ćwiczeniami fizycznymi: badanie metaplastyczności

Przed dwoma fazami badania badani zostaną poddani ocenie w następujących aspektach: lęk za pomocą inwentarza lęku Becka; depresja według inwentarza depresji Becka; poziom aktywności fizycznej według międzynarodowego kwestionariusza aktywności fizycznej; stres według skali postrzegania stresu 10.

W pierwszej fazie badani zostaną poddani 4 warunkom: (i) 15 minut ćwiczeń fizycznych o umiarkowanej intensywności; (ii) 10 minut ćwiczeń fizycznych o dużej intensywności; (iii) 30 minut ćwiczeń fizycznych o umiarkowanej intensywności; (iv) 15 lub 30 minut odpoczynku. Przed każdym stanem pobudliwość korowa będzie mierzona poprzez przezczaszkową stymulację magnetyczną przez motoryczny potencjał wywołany (MEP); poziom glukozy we krwi zostanie oceniony za pomocą glukometru. MEP będzie również wykonywany bezpośrednio po wysiłku fizycznym oraz co 5 minut przez 30 po zakończeniu ćwiczeń/odpoczynku. Poziom glukozy we krwi zostanie zmierzony bezpośrednio po wysiłku.

W drugiej fazie badani zostaną poddani 6 warunkom: (i) anoda tDCS + ćwiczenia fizyczne 1; (ii) anodowy tDCS + ćwiczenie fizyczne 2; (iii) katodowy tDCS + ćwiczenie fizyczne 1; (iv) katodowy tDCS + ćwiczenie fizyczne 2; (v) pozorowane tDCS + ćwiczenie fizyczne 1; (vi) pozorowane tDCS + ćwiczenia fizyczne 2. Intensywność i czas ćwiczeń fizycznych zależą od wyników poprzedniej fazy i zostaną określone po zakończeniu fazy 1. W tej fazie poziom glukozy we krwi zostanie oceniony przed i bezpośrednio po wysiłku fizycznym. Pobudliwość korowa będzie oceniana poprzez przezczaszkową stymulację magnetyczną za pomocą następujących pomiarów: motorycznego potencjału wywołanego - przed tDCS, po tDCS, bezpośrednio, 10, 20, 30, 60, 90 minut po wysiłku; spoczynkowy próg ruchowy – przed tdc, bezpośrednio i 90 minut po wysiłku; krzywa rekrutacji - przed tdc, bezpośrednio i 90 minut po ćwiczeniu.

Warunek tDCS Podczas stosowania tDCS pacjenci siedzą na wygodnym krześle z podłokietnikami i podłokietnikami. Prąd będzie podawany przez stymulator prądu stałego (NeuroConn, Niemcy) za pomocą pary nasączonych solą fizjologiczną elektrod gąbkowych (powierzchnia 35 i 36 cm²).

tDCS zostanie zastosowany do Cz i Oz zgodnie z systemem International 10-20 EEG. W anodowym tDCS anoda zostanie umieszczona w Cz, a katoda w Oz. W katodzie tDCS zostanie wykonana pozycja odwrotna. Zastosowane parametry natężenia prądu i czasu trwania (dawki) zostały wcześniej ustalone u pacjentów po udarze mózgu: intensywność stymulacji 2 mA przez 20 minut z narastaniem i opadaniem prądu po 10 sekund.

Pozorowany tDCS był używany w kilku badaniach w celu oceny wpływu aktywnego tDCS. W przypadku symulacji zostanie przyjęte to samo położenie anodowego tDCS, jednak czas trwania prądu wynosi tylko 30 sekund, a wzrost i spadek prądu trwa 10 sekund. Co więcej, urządzenie do elektrostymulacji wyłącza się automatycznie bez świadomości pacjenta. W związku z tym pacjenci odczuwają wczesne odczucia (mrowienie od łagodnego do umiarkowanego) w miejscu stymulacji bez efektu indukującego. Ponadto po każdej sesji tDCS pacjenci będą wypełniać kwestionariusz działań niepożądanych.

Warunek wysiłkowy Intensywność wysiłku fizycznego zostanie określona na podstawie maksymalnego tętna (max HR) według wzoru (220 - wiek). W przypadku wysokiej intensywności intensywność wyniesie od xx do xx% maxHR; umiarkowana intensywność, 64-76% maxHR; łagodna intensywność, 57-63% maxHR. Ponadto podczas ćwiczeń fizycznych tętno będzie stale oceniane przez POLAR, a postrzegana skala tętna będzie rejestrowana co 3 minuty za pomocą zmodyfikowanej skali Borga. Pomiary wyników Ocena aktywności mózgu zostanie przeprowadzona za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej z pojedynczym impulsem ( TMS-p). Stymulacja magnetyczna (Neurosoft, Rosja) zostanie zastosowana przez cewkę z figurą 8 w celu określenia reprezentacji kory ruchowej prawego przedniego mięśnia piszczelowego (hotspot) i przeprowadzono następujące pomiary elektrofizjologiczne w celu oceny aktywności korowej: (i) motoryczny potencjał wywołany (MEP); (ii) spoczynkowy próg motoryczny (RMT) oraz (iii) krzywa rekrutacji (RC).

W pierwszej kolejności pacjent zostanie poinstruowany, aby usiadł na krześle i szukał wygodnej pozycji. Hotspot będzie uważany za obszar najbardziej pobudliwy, z bardziej intensywnym motorycznym potencjałem wywołanym (MEP), mierzonym za pomocą elektromiografii.

Następujące pomiary elektrofizjologiczne zostaną wykonane w lewej półkuli mózgowej w celu oceny aktywności korowej:

(i) Motoryczny potencjał wywołany (MEP): intensywność stymulatora magnetycznego jest dostosowana do wytworzenia średniego MEP o wartości 0,4 mV. TMS-p zostanie zastosowany w obszarze korowej reprezentacji przedniej kości piszczelowej, a średnie odpowiedzi na bodźce powinny sięgać od 0,4 do 0,6 mV.

(ii) Spoczynkowy próg motoryczny (RMT): pacjent zostanie poproszony o wykonanie skurczu przedniego mięśnia piszczelowego, a następnie otrzyma dziesięć impulsów przez TMS-p w celu określenia spoczynkowego progu motorycznego. Próg motoryczny odpowiada najniższej intensywności TMS-p, aby wytworzyć MEP 50 μV w 50% impulsów zastosowanych do hotspotu.

(iii) Krzywa rekrutacji (RC): Zastosowano pięć bodźców o każdej z następujących intensywności: 5% poniżej spoczynkowego progu motorycznego (RMT), RMT, 5% powyżej RMT, 10% powyżej RMT, 20% powyżej RMT, 30% powyżej RMT, 35% powyżej RMT i przy 100% mocy wyjściowej stymulatora. Pięć bodźców o każdej intensywności dostarczano w bloku, ale kolejność zmian intensywności stymulacji była losowa. Odstęp między kolejnymi bodźcami TMS wynosił od 5,5 do 6,5 s.