Trening NEUROBALANCE poprawiający kontrolę postawy u osób z urazowym uszkodzeniem mózgu

Tło: Urazowe uszkodzenie mózgu (TBI) to jeden z poważnych schorzeń o wyniszczających konsekwencjach, na który w samych Stanach Zjednoczonych cierpi ponad 2,5 miliona osób. Zaburzenie równowagi jest jednym z najbardziej upośledzających skutków TBI, dotykającym mniej więcej połowę osób, które doznały TBI nawet po dziesięciu latach od wypadku, a ponadto zwiększa ryzyko upadków z powodu słabej kontroli postawy. Obecne wyzwania polegają na tym, że obecnie nie ma ugruntowanych terapii rehabilitacyjnych, które wykazałyby długotrwałe utrzymanie równowagi u osób po TBI z chronicznymi dolegliwościami związanymi z równowagą. Dlatego potrzebujemy nowatorskich strategii terapeutycznych wykorzystujących inżynierię rehabilitacyjną, które mogą być ukierunkowane na integrację sensomotoryczną i lepszą kontrolę proprioceptywną w celu poprawy funkcji równowagi, łagodząc w ten sposób długoterminowe obciążenie osób, które przeżyły TBI i ich opiekunów.

Hipoteza i uzasadnienie: Postawiliśmy hipotezę, że przywrócenie równowagi i kontroli postawy wymaga strategii multimodalnej i proponujemy robotyczny trening równowagi (RBT) przy użyciu platformy Hunova (Movendo Technology, Włochy), ponieważ ma on tę zaletę, że wspiera dynamiczną równowagę nie tylko w płaszczyźnie strzałkowej, ale także w płaszczyźnie poprzecznej (kierunek środkowo-boczny i przednio-tylny) i pozwala na stabilność tułowia i kontrolę tułowia dzięki unikalnym ćwiczeniom równowagi w pozycji siedzącej. Ponadto stawiamy hipotezę, że dzięki zastosowaniu przezczaszkowej stymulacji prądem stałym o wysokiej rozdzielczości (HD-tDCS) jako środka wspomagającego RBT, HD-tDCS ułatwi odgórną kontrolę nerwowo-mięśniową za pośrednictwem obwodów korowo-rdzeniowych, podczas gdy platforma robotyczna umożliwi oddolną uzyskać informację zwrotną dotyczącą reakcji na zakłócenia na platformie. Ogólnie rzecz biorąc, przewidujemy, że łączona interwencja poprawi reaktywną i przewidywalną kontrolę postawy, poczucie pozycji i kontrolę proprioceptywną, zwiększy siłę kończyn dolnych, zwiększy zakres ruchu kostki i pobudzi uwagę poprzez ćwiczenia przypominające grę.

Projekt badania: Proponujemy jednoośrodkowe, zaślepione przez badacza, randomizowane, pozornie kontrolowane, trójramienne badanie w grupach równoległych, badanie wyższości. Czterdzieści pięć dorosłych osób z przewlekłym TBI i dolegliwościami związanymi z zaburzeniami równowagi (początek urazu > 6 miesięcy przed badaniem przesiewowym) zostanie losowo przydzielonych do jednej z trzech grup: (1) Real HD-tDCS + RBT, (2) pozorowany HD-tDCS + RBT oraz (3) Grupa kontrolna otrzymująca standardowe leczenie rehabilitacyjne w dopasowanej dawce. Wszyscy uczestnicy przejdą 12 sesji (3 dni × 4 tygodnie) interwencji. W sumie zostaną przeprowadzone 3 wizyty oceniające (przed treningiem, bezpośrednio po 4-tygodniowym szkoleniu i 2 miesiące po ostatniej wizycie szkoleniowej) w celu oceny powrotu do zdrowia funkcjonalnego i zmian neurofizjologicznych spowodowanych interwencją.

Cel szczegółowy 1: Ustalenie, czy istnieje ogólny efekt leczenia ukierunkowanej neuromodulacji w połączeniu z treningiem równowagi z użyciem robota na wyniki w zakresie równowagi bezpośrednio po 4-tygodniowym treningu u osób z TBI. Główną miarą wyniku będzie zmiana wyniku w skali Berg Balance Scale od wartości wyjściowej do 4 tygodni po treningu. Drugorzędnymi miarami wyniku przywracania równowagi będą zmiany wyników Mini BESTest, oceny funkcjonalnej chodu i skali upośledzenia tułowia od wartości wyjściowej do 4 tygodni po treningu. Stawiamy hipotezę, że Real HD-tDCS + RBT wykaże największą poprawę wyników bilansowych.

Cel drugorzędny 2: Scharakteryzowanie odgórnych i oddolnych neurofizjologicznych mechanizmów kontroli równowagi w wyniku treningu robotycznego wzmocnionego neuromodulacją. Będziemy mierzyć wyniki neurofizjologiczne aktywności EEG i EMG oraz wyniki posturografii dotyczące kołysania ciała podczas zadania związanego z zaburzeniami platformy na początku badania, 4 tygodnie po treningu i 2 miesiące obserwacji. Konkretnie, wywołane interwencją zmiany w amplitudzie reaktywności kory, koaktywacji mięśni i środku przemieszczenia zostaną porównane w różnych grupach.

Cel drugorzędny 3: Zbadanie związku pomiędzy związanymi z interwencją zmianami w punktach końcowych funkcji równowagi a grafowymi miarami funkcjonalnej łączności korowej. Zastosujemy wielowymiarowe podejście statystyczne – częściową korelację metodą najmniejszych kwadratów – w celu zidentyfikowania ukrytego składnika charakteryzującego korelację między związanymi z 4-tygodniową interwencją zmianami w miarach wyniku równowagi a cechami funkcjonalnej łączności korowo-korowej EEG mierzonymi podczas zadania dotyczącego zaburzeń platformy.