Powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna w połączeniu z rzeczywistością rozszerzoną w celu zmiany objawów wstrząsu mózgu

Częstość występowania urazowego uszkodzenia mózgu (TBI) rośnie w Kanadzie (Rao i in., 2017) i oczekuje się, że do 2031 r. będzie to jedna z najczęstszych chorób neurologicznych dotykających Kanadyjczyków (Kanadyjska Agencja Zdrowia Publicznego, 2014). Aż 90% TBI klasyfikuje się jako łagodne (m)TBI, znane również jako wstrząśnienie mózgu (Cassidy i in., 2004). Federalny raport dotyczący wstrząsów mózgu z 2019 r. wykazał, że roczna częstość występowania w Kanadzie wynosi 200 000 mTBI (Casey i Fonseca, 2019). Objawy mTBI, zwane objawami powstrząsowymi (PCS), obejmują zawroty głowy, ból głowy, zmiany nastroju i zaburzenia poznawcze (Ryan i Warden, 2003). PCS zazwyczaj ustępuje samoistnie. Jednakże u niektórych pacjentów występuje utrzymujący się PCS utrzymujący się dłużej niż 3 miesiące po początkowym urazie głowy.

Zawroty głowy są drugim po bólu głowy najczęstszym objawem mTBI (Gianoli, 2022). Szacuje się, że u 81% pacjentów z mTBI po wstępnym badaniu klinicznym wystąpią zawroty głowy, które u 25% pacjentów mogą utrzymywać się przez ponad rok od początkowego urazu (Corwin i in., 2015; Hartvigsen i in. , 2014). Zawroty głowy po wstrząśnieniu mózgu (PCD) mogą objawiać się niestabilnością postawy, ciągłymi zawrotami głowy, zaburzeniami równowagi, nudnościami i nietolerancją ruchów głowy (Dougherty i in., 2024; Marshall i in., 2015). Objawy te mogą drastycznie obniżyć jakość życia i wpłynąć na zdolność prowadzenia pojazdów, pracy i wykonywania codziennych czynności (Ciorba i in., 2017; Hall i in., 2022).

PCD jest zwykle powiązana z zaburzeniami przedsionkowymi (Gianoli, 2022). Co więcej, wielu pacjentów skarżących się na zawroty głowy po mTBI wykazuje nieprawidłowości fizjologiczne w układzie słuchowym i przedsionkowym (Toglia i in., 1970). W związku z tym najkorzystniejszą metodą leczenia PCD jest forma treningu równowagi zwana terapią rehabilitacyjną przedsionkową (VRT; 6,14). VRT składa się z zestawu ćwiczeń promujących adaptację, substytucję i przyzwyczajenie układu przedsionkowego (Galeno i in., 2022). Adaptacja, w której pośredniczy neuroplastyczność, to stopniowa przebudowa układu nerwowego w miarę „dostosowywania się” do sygnałów pochodzących z uszkodzonego układu przedsionkowego. Substytucja to proces uczenia się strategii kompensujących słabą funkcję przedsionkową. Przyzwyczajenie to stopniowe odczulanie na pewne ruchy poprzez wielokrotną ekspozycję na te ruchy. Ćwiczenia te są często przepisywane indywidualnie w zależności od osobistych obszarów niepełnosprawności (Murray i in., 2017). Konkretne typy ćwiczeń obejmują stabilność spojrzenia, przyzwyczajenie, substytucję i ćwiczenia równowagi. Te docelowe deficyty odruchu przedsionkowo-ocznego (VOR), poprawiają zaburzoną wrażliwość ruchową, ułatwiają centralne przeprogramowanie i poprawiają równowagę (Aligene i Lin, 2013). Tradycyjne VRT, takie jak zadanie równoważne, jest monotonne i często wymaga przeszkolonych specjalistów do administrowania (Smółka i in., 2020). VRT w formie interaktywnych gier angażuje jednak i wykazano, że pozytywnie wpływa na równowagę, zawroty głowy i mobilność (Rosiak i in., 2018; Szturm i in., 2011). Nie została jeszcze zbadana forma treningu sensomotorycznego polegającego na interaktywnej grze prezentowanej w rzeczywistości rozszerzonej (AR). Może służyć do redukcji PCD poprzez podobne mechanizmy jak wspomniane wcześniej VRT.

AR jest zazwyczaj prezentowana przez nieprzezroczyste okulary, które nakładają wirtualne obiekty na środowisko użytkownika. Użytkownicy mogą następnie wchodzić w interakcję zarówno ze środowiskiem wirtualnym, jak i fizycznym. Nasza interwencja AR obejmuje grę, która promuje ukierunkowane na cel ruchy głowy w celu wykonania zadań w różnych orientacjach głowy i pozycjach posturalnych. Poprzez wielokrotną ekspozycję ta gra ma na celu ułatwienie adaptacji, substytucji i przyzwyczajenia układu przedsionkowego w celu zmniejszenia PCD.

Nieinwazyjna technika neuromodulacji zwana powtarzalną przezczaszkową stymulacją magnetyczną (rTMS) może poprawić trening przedsionkowy AR. Jedna z form dostarczania rTMS, zwana przerywaną stymulacją wybuchem theta (iTBS), promuje plastyczność synaptyczną poprzez indukowanie zmian w pobudliwości neuronów przypominających długotrwałe wzmocnienie (LTP) (Huang i in., 2009). Literatura sugeruje, że iTBS dostarczany do pierwotnej kory ruchowej (M1) może poprawiać uczenie się w połączeniu z treningiem motorycznym (Platz i in., 2018; J. J. Zhang i in., 2022). rTMS może również złagodzić zawroty głowy. Dziesięć sesji rTMS zmniejsza nasilenie i częstotliwość objawów zawrotów głowy o ponad 50% u pacjentów cierpiących na ciężką PCD (Paxman i in., 2018). iTBS dostarczony do M1 poprawia równowagę u pacjentów po udarze mózgu (Liao i in., 2023). Zapalenie ogólnoustrojowe jest ważną reakcją fizjologiczną na mTBI, która może przyczyniać się do zawrotów głowy (Visser i in., 2022). W kilku badaniach zaobserwowano przeciwzapalne działanie rTMS w populacjach klinicznych, takich jak udar i depresja (Cha i in., 2022; Rajkumar, 2024; Velioglu i in., 2021; Zuo i in., 2022). Zhao i in. odkryli, że 20 sesji rTMS u pacjentów z depresją oporną na leczenie obniżyło podwyższone poziomy TNF-⍺ i IL-1β do poziomu u zdrowych osób kontrolnych. Po interwencji poziom BDNF, który jest ważny dla wzrostu mózgu, wzrósł do poziomu u zdrowych osób w grupie kontrolnej. Tego wpływu na TNF-⍺, IL-1β i BDNF nie zaobserwowano w klinicznej grupie kontrolnej, która nie otrzymywała rTMS (Zhao i in., 2019). Cha i in. opisali podobne zmniejszenie poziomu cytokin zapalnych TNF-⍺, IL-1β i IL-6 po 10 sesjach rTMS u pacjentów po udarze (Cha i in., 2022). Velioglu i in. odkryli, że 10 sesji rTMS zwiększyło BDNF u pacjentów z chorobą Alzheimera (Velioglu i in., 2021). Efekty te dostarczają również dowodów na możliwy mechanizm działania rTMS na inne trwałe PCS.

Pacjenci z ciężką, uporczywą PCD często wymagają interwencji medycznej lub chirurgicznej (Gianoli, 2022). Istnieje wyraźne zapotrzebowanie na nieinwazyjne możliwości leczenia tych osób. Głównym celem tego badania jest ustalenie, czy proponowana technika jest wykonalna i może być stosowana w większym badaniu w celu zmiany objawów wstrząśnienia mózgu u pacjentów z PCD. W badaniu tym zbadany zostanie również wpływ iTBS w połączeniu z treningiem przedsionkowym AR na niepełnosprawność związaną z zawrotami głowy i stabilność postawy u pacjentów z PCD. Ponadto badanie to ma na celu ustalenie, czy rTMS może modulować stan zapalny w przetrwałych PCS.