TMS dependente do estado cerebral personalizado em tempo real após acidente vascular cerebral

As intervenções de estimulação magnética transcraniana (TMS) poderiam fortalecer as conexões corticoespinhais residuais e melhorar a recuperação da função da mão parética após o acidente vascular cerebral. Para maximizar os efeitos terapêuticos de tais intervenções, elas devem ser administradas durante os padrões de atividade cerebral pós-AVC, durante os quais a TMS ativa melhor o trato corticoespinhal residual e aumenta a transmissão neural dentro dele (isto é, TMS dependente do estado cerebral). Neste estudo, os investigadores testarão a viabilidade de TMS dependente do estado cerebral personalizado e em tempo real em sobreviventes de AVC crônico. Os investigadores também quantificarão a relação entre a ativação dependente do estado cerebral pós-AVC personalizado do trato corticoespinhal residual e comprometimento motor da mão; os resultados informarão os futuros critérios de inclusão em ensaios clínicos.

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 investigadores concluirão a triagem de elegibilidade e a avaliação clínica do comprometimento motor da extremidade superior usando a avaliação Fugl-Meyer da extremidade superior, medições de força de preensão e pinça e uma medição de destreza que exige que os participantes coloquem pequenos pinos em buracos redondos usando a mão afetada . Os participantes serão então examinados quanto à presença de conexões corticoespinhais residuais do hemisfério lesionado a um músculo da mão afetado em repouso. Eletrodos de registro serão anexados ao primeiro interósseo dorsal afetado, abdutor curto do polegar, oponente do polegar e músculos extensores comuns dos dedos, a fim de registrar contrações evocadas por TMS nesses músculos. Durante este procedimento de triagem, 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 a TMS provocar de forma confiável uma contração muscular em qualquer um desses músculos, esse participante será considerado como tendo conexões corticoespinhais residuais e será elegível para o estudo completo. Se nenhuma contração muscular puder ser provocada em qualquer um desses músculos, esse participante não será elegível para o estudo completo. Após, todos os eletrodos de registro serão retirados e o participante sairá do laboratório.

No dia 2, os participantes retornarão ao laboratório. Os investigadores colocarão eletrodos de registro no couro cabeludo usando uma touca tipo natação. Os investigadores também colocarão eletrodos de registro no músculo da mão afetado em que uma contração foi observada de forma mais confiável durante o Dia 1, bem como quatro músculos adicionais da mão e punho afetados. Depois de determinar o local em que a TMS provoca melhor contrações musculares, os investigadores determinarão a intensidade mais baixa possível na qual a TMS provoca contrações musculares em pelo menos metade do tempo. Em seguida, eles fornecerão 6 blocos de 100 pulsos únicos de TMS enquanto o participante descansa calmamente com os olhos abertos; a estimulação será aplicada em uma intensidade 20% maior do que a intensidade mais baixa possível na qual a TMS provoca espasmos musculares pelo menos metade do tempo. Posteriormente, os investigadores usarão os registros de atividade muscular e cerebral adquiridos durante esses 6 blocos para construir um modelo matemático personalizado que identifica quais padrões de atividade cerebral correspondem às maiores contrações musculares evocadas por TMS. Os investigadores usarão então este modelo para detectar a ocorrência desses padrões de atividade cerebral em tempo real; quando esses padrões são detectados, pulsos únicos de TMS serão entregues. Para comparação, os investigadores também fornecerão pulsos únicos de TMS durante padrões aleatórios de atividade cerebral. Após, todos os eletrodos de registro serão retirados, a participação será concluída e o participante sairá do laboratório.

Os investigadores recrutarão um total de 37 sobreviventes de AVC crônico para este estudo. O número de participantes necessários para este estudo foi determinado a partir de seus estudos preliminares e estudos anteriores que exploraram a relação entre a variabilidade na ativação do trato corticoespinhal (um componente necessário na construção de classificadores personalizados robustos) e a integridade do trato corticoespinhal (um correlato de comprometimento motor e potencial de recuperação). ).