Identyfikacja spersonalizowanych stanów mózgu w przewidywaniu resztkowego wyjścia przewodu korowo-rdzeniowego po udarze

Interwencje przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) mogłyby w realny sposób wzmocnić resztkowe połączenia przewodu korowo-rdzeniowego (CST) i sprzyjać regeneracji motoryki ręki po udarze. Aby zmaksymalizować efekty takich interwencji, muszą one być dostarczane podczas wzorców aktywności mózgu, podczas których TMS najlepiej aktywuje resztkowy CST i wzmacnia jego transmisję neuronową. Podejście to nazywa się TMS zależnym od stanu mózgu. Badacze opracowali niedawno strukturę uczenia maszynowego, która identyfikuje spersonalizowane wzorce aktywności mózgu odzwierciedlające silną aktywację CST u neurotypowych dorosłych. W tym badaniu badacze po raz pierwszy zastosują te ramy do mózgu po udarze. Ocenią także zależności między zdolnością tego modelu do wykrywania silnych i słabych stanów aktywacji CST a miarami integralności szlaku CST.

Uczestnicy odwiedzą laboratorium na dwa dni testów, oddzielone co najmniej jedną nocą snu. Pierwszego dnia uczestnicy wyrażą świadomą zgodę. Narzędzie oceny kompetencji MacArthura i test przesiewowy afazji Frenchay zostaną wykorzystane do oceny zdolności do wyrażenia zgody i, w razie potrzeby, potwierdzenia obecności ekspresyjnej afazji. Następnie uczestnicy przejdą badanie przesiewowe kwalifikowalności i ocenę kliniczną upośledzenia motorycznego kończyn górnych, funkcji motorycznych i niepełnosprawności, korzystając z oceny Fugl-Meyera kończyn górnych, testu funkcji motorycznych Wolfa i zmodyfikowanej skali Rankina. Następnie uczestnicy zostaną poddani badaniu przesiewowemu pod kątem obecności pozostałości połączeń CST z uszkodzonej półkuli do dotkniętego pierwszym grzbietowym mięśniem międzykostnym. Do tego mięśnia zostaną przymocowane elektrody rejestrujące, aby rejestrować drgania tych mięśni wywołane TMS. Podczas tej procedury pojedynczy impuls TMS zostanie zastosowany do każdego punktu siatki o rozdzielczości 1 cm obejmującej pierwotne i wtórne obszary motoryczne uszkodzonej półkuli przy maksymalnej mocy stymulatora. Jeżeli TMS w sposób wiarygodny wywoła skurcz mięśnia w dotkniętym pierwszym odcinku międzykostnym grzbietowym, uznaje się, że uczestnik ten ma resztkowe połączenia CST i będzie kwalifikował się do pełnego badania. Jeżeli nie zaobserwuje się drgań mięśni, uczestnik nie będzie kwalifikował się do pełnego badania. Następnie elektrody rejestrujące zostaną usunięte, a uczestnik opuści laboratorium.

Drugiego dnia uczestnicy powrócą do laboratorium. Badacze potwierdzą, czy kwalifikują się Państwo do badania, i umieszczą elektrody rejestrujące na skórze głowy za pomocą czepka do pływania. Badacze umieści również elektrody rejestrujące na dotkniętym pierwszym mięśniu międzykostnym grzbietowym, a także na dotkniętym mięśniu odwodziciela krótkiego kciuka i prostownika palca wspólnego. Po zidentyfikowaniu miejsca na skórze głowy, w którym TMS najlepiej wywołuje drgania mięśni w dotkniętym pierwszym grzbietowym mięśniu międzykostnym, badacze określą najniższą możliwą intensywność TMS, która wywołuje skurcze mięśni w co najmniej połowie przypadków. Następnie badacze dostarczą 6 bloków po 100 pojedynczych impulsów TMS, podczas gdy uczestnicy będą odpoczywać spokojnie z otwartymi oczami. Stymulacja zostanie dostarczona z intensywnością o 20% większą od najniższej możliwej intensywności TMS, która wywołuje skurcze mięśni co najmniej przez połowę czasu. Następnie wszystkie elektrody zostaną usunięte, uczestnictwo zostanie zakończone, a uczestnicy opuszczą laboratorium.

Do badania badacze zrekrutują łącznie 20 osób, które przeżyły przewlekły udar.