Identificação de estados cerebrais personalizados que preveem a produção residual do trato corticoespinhal após acidente vascular cerebral

As intervenções de estimulação magnética transcraniana (TMS) poderiam fortalecer as conexões residuais do trato corticoespinhal (CST) e promover a recuperação motora da mão pós-AVC. Para maximizar os efeitos de tais intervenções, elas devem ser administradas durante padrões de atividade cerebral durante os quais a TMS ativa melhor o CST residual e melhora sua transmissão neural. Esta abordagem é denominada TMS dependente do estado cerebral. Os investigadores desenvolveram recentemente uma estrutura de aprendizado de máquina que identifica padrões de atividade cerebral personalizados refletindo forte ativação de CST em adultos neurotípicos. Neste estudo, os investigadores aplicarão esta estrutura ao cérebro pós-AVC pela primeira vez. Eles também avaliarão as relações entre a capacidade desta estrutura de detectar estados de ativação de CST fortes e fracos e medidas de integridade da via de CST.

Os participantes visitarão o laboratório para dois dias de testes separados por pelo menos uma noite de sono. No dia 1, os participantes fornecerão seu consentimento informado. A Ferramenta de Avaliação de Competência MacArthur e o Teste de Triagem de Afasia Frenchay serão usados ​​para avaliar a capacidade de consentimento e confirmar a presença de afasia expressiva, conforme necessário. Posteriormente, os participantes irão completar a triagem de elegibilidade e avaliação clínica do comprometimento motor da extremidade superior, função motora e deficiência usando a avaliação de Fugl-Meyer da extremidade superior, o teste de função motora de Wolf e a escala de Rankin modificada. Os participantes serão então examinados quanto à presença de conexões residuais de CST do hemisfério lesionado ao primeiro músculo interósseo dorsal afetado. Eletrodos de registro serão anexados a este músculo para registrar contrações evocadas por TMS nesses músculos. Durante este procedimento, TMS de pulso único será aplicado a cada ponto de uma grade de resolução de 1 cm cobrindo áreas motoras primárias e secundárias do hemisfério lesionado na saída máxima do estimulador. Se o TMS provocar de forma confiável uma contração muscular no primeiro interósseo dorsal afetado, esse participante será considerado como tendo conexões CST residuais e será elegível para o estudo completo. Se nenhuma contração muscular for observada, o participante não será elegível para o estudo completo. Após, os eletrodos de registro serão retirados e o participante sairá do laboratório.

No dia 2, os participantes retornarão ao laboratório. Os investigadores confirmarão a elegibilidade contínua e colocarão eletrodos de registro no couro cabeludo usando uma touca tipo natação. Os investigadores também colocarão eletrodos de registro no primeiro interósseo dorsal afetado, bem como nos músculos abdutor curto do polegar e extensor comum dos dedos afetados. Depois de identificar a localização do couro cabeludo em que a TMS melhor provoca contrações musculares no primeiro músculo interósseo dorsal afetado, os investigadores determinarão a intensidade mais baixa possível de TMS que evoca contrações musculares em pelo menos metade do tempo. Em seguida, os investigadores fornecerão 6 blocos de 100 pulsos únicos de TMS enquanto os participantes descansam calmamente com os olhos abertos. A estimulação será aplicada em uma intensidade 20% maior do que a intensidade TMS mais baixa possível que evoca espasmos musculares pelo menos metade do tempo. Após, todos os eletrodos serão retirados, a participação será concluída e os participantes sairão do laboratório.

Os investigadores recrutarão um total de 20 sobreviventes de AVC crônico para este estudo.