Межполушарные тормозные взаимодействия (InHIb)

Общая цель этого предложения состоит в том, чтобы изучить эффективность новых подходов к восстановлению после инсульта на основе недавних сообщений о межполушарном вкладе в нейропластические изменения и обучение двигательным навыкам. После инсульта возбудимость коры головного мозга снижается в ипсилезиональной и повышается в контралатеральной первичной моторной коре (М1). В совокупности эти изменения затрудняют использование рук при гемипарезе и препятствуют функциональному восстановлению. Увеличение использования гемипаретической руки повышает возбудимость ипсилезиональной коры и улучшает функцию. Важно отметить, что квалифицированная двигательная практика повышает возбудимость коры даже в большей степени, чем простое увеличение общего использования. Однако влияние повышенной возбудимости коры на восстановление функции после инсульта ограничено, возможно, потому, что скорость изменений, связанных как с увеличением использования, так и с обучением новым двигательным навыкам, низка.

Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция (рТМС) представляет собой неинвазивный метод стимуляции головного мозга. У людей rTMS, применяемая на высоких частотах, может повышать возбудимость коры головного мозга; и наоборот, на низких частотах он может снижать возбудимость коры. Хотя rTMS сама по себе может изменить возбудимость коры после инсульта, ее влияние на нейропластические изменения невелико, что, вероятно, отражает отсутствие консолидации при отсутствии парного двигательного поведения. Модулирование активности в данной нейронной сети с помощью стимуляции мозга перед практикой двигательных навыков может, по сути, активировать систему и усилить нейропластические эффекты, связанные с обучением новым двигательным навыкам. Тем не менее, на сегодняшний день лишь немногие исследования сочетают рТМС с выполнением новой двигательной задачи и оценивают изменения двигательной функции или поведения.

Интуитивно кажется, что проще всего использовать высокочастотную рТМС в ипсилазионной коре для повышения возбудимости коры. Однако из-за сложности локализации мишеней стимуляции в поврежденном полушарии лучшим подходом может быть низкочастотная рТМС, применяемая к коре головного мозга, противоположной поражению. Хотя прямое воздействие низкочастотной рТМС на кору головного мозга человека заключается в подавлении активности в стимулируемой области, оно также косвенно усиливает отдаленную активность. Низкочастотная rTMS над M1 увеличивает корковую активность у контралатерального гомолога M1. Недавно мы распространили это открытие на первичную сенсорную кору (S1); демонстрируя, что низкочастотная рТМС над левым S1 повышает возбудимость (т.е. растормаживает) правый S1. Следовательно, подавление контралатеральной коры для усиления ипсилозионной кортикальной активности может способствовать созданию нервной среды, способствующей нейропластическим изменениям.

В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что тормозная стимуляция коры головного мозга в противоположном очаге поражения в сочетании с квалифицированной двигательной практикой может предложить новый подход к реабилитации после инсульта. Чтобы лучше понять, имеет ли смысл этот подход, мы предлагаем проверить две конкретные цели в отдельных экспериментах.

Конкретная цель: проверить кумулятивный эффект повторных сеансов, в которых стимуляция мозга сочетается с M1c по сравнению с S1c с навыками двигательной практики у людей с инсультом.

Мы оценим моторную и сенсорную функцию гемипаретической руки, двигательную активность/приобретение двигательных навыков (время ответа на повторную последовательность), корковую возбудимость и нейроэлектрическую активность у людей с хроническим подкорковым инсультом. Показатели предварительной стимуляции мозга будут сравниваться с показателями, полученными после 5 дней тренировок в сочетании со стимуляцией мозга в отдельном тесте на запоминание без rTMS, чтобы оценить кумулятивные эффекты стимуляции мозга.