Целевая HD-tDCS для улучшения реабилитации верхних конечностей при ТСМ

Исследователи недавно завершили клиническое исследование, оценивающее, можно ли улучшить функцию верхних конечностей у пациентов с ТСМ, сочетая реабилитацию с традиционной tDCS. В целом исследователи обнаружили, что традиционная tDCS показала многообещающие результаты в улучшении функции верхних конечностей, при этом наблюдаемая величина эффекта колебалась от 0,23 до 0,58. Используя данные этого исследования, исследователи провели ретроспективный анализ, чтобы определить, был ли уровень функционального улучшения, который испытал субъект, был связан с силой тока tDCS, подаваемого в области коры, предназначенные для слабых мышц. Исследователи приблизились к доставке тока, используя модели из программного обеспечения, разработанного соавтором доктором Биксоном. Текущий анализ исследователей показал, что улучшение ловкости после десяти сеансов обычной неочаговой (35 см2) tDCS было больше, когда ток доставлялся в основном в двигательные области коры, предназначенные для слабых мышц.

Расширяя ретроспективный анализ, исследователи недавно провели пилотное исследование, чтобы определить, может ли локальность tDCS напрямую изменить функциональные преимущества у людей с ТСМ. В частности, исследователи провели односеансовое перекрестное исследование, в котором оценивали влияние обычной, ложной и целенаправленной tDCS на силу захвата и возбудимость корково-спинномозгового пути (n = 2). В текущем исследовании исследователи использовали tDCS высокого разрешения (HD-tDCS), чтобы обеспечить более фокусный ток с помощью tDCS. HD-tDCS подает ток через пять небольших электродов (0,8 см2), расположенных в форме «Х» через простой колпачок. Эта конфигурация приводит к большей концентрации или фокусировке электрического поля в целевой области на 80% по сравнению с обычной нефокусной tDCS.

В текущем перекрестном исследовании результаты оценивались до и сразу после 30-минутного применения tDCS в сочетании с целевой тренировкой. Сеансы проводились с интервалом в одну неделю, чтобы обеспечить достаточную промывку. Исследователи обнаружили, что HD-tDCS оказывает существенное влияние на силу захвата по сравнению с обычным tDCS. В частности, HD-tDCS улучшил силу сцепления (+15,9 Н), в то время как обычные tDCS снижают силу сцепления (-5,5 Н). С добавленной силой захвата после HD-tDCS испытуемые сообщили о новой способности захватывать бутылку с водой и удерживать небольшие предметы, что указывает на больший потенциал клинического воздействия по сравнению с обычной tDCS. В целом, первичные изменения в силе захвата означают 40%-ное преимущество HD-tDCS по сравнению с обычной tDCS, при этом изменение более чем на 15% было определено как клинически значимое. Исследователи также заметили, что однократное применение HD-tDCS может привести к большему увеличению корково-спинальной возбудимости слабой трехглавой мышцы по сравнению с обычным tDCS. Это неудивительно, поскольку было показано, что фокусировка электрического поля вызывает более выраженное и продолжительное повышение кортикоспинальной возбудимости у здоровых людей; эффект, который, вероятно, возникает, поскольку больший поток тока менее изменчив и достигает кортикальных целей после HD-tDCS (улучшение на 98% по сравнению с обычной tDCS). Основываясь на предыдущих выводах исследователей, ожидается, что HD-tDCS обеспечит более чем 40% преимущество и обеспечит клинически значимые преимущества по сравнению с обычной tDCS для предлагаемого клинического испытания.

Коллективный вывод исследователей о том, что очаговость tDCS может напрямую изменять функциональную пользу и корково-спинальную возбудимость, подтверждается другими. Следует отметить, что работа с афазией инсульта показала, что нацеливание тока tDCS на области коры, активируемые во время речи, улучшает функциональные преимущества tDCS. Аналогичные результаты были получены при фибромиалгии и рабочей памяти. Таким образом, в сочетании с другими, результаты исследователей дают толчок к изучению того, приведет ли применение фокальной tDCS к еще большему улучшению функции верхних конечностей, чем то, которое достигается с помощью обычной, нелокальной tDCS.

Текущее исследование будет напрямую основываться на первоначальном клиническом испытании исследователей и пилотном перекрестном исследовании. Исследователи проведут клиническое технико-экономическое обоснование и впервые проверят, вызывает ли применение HD-tDCS при ТСМ более сильное повышение возбудимости остаточных корково-спинномозговых путей и функции паретичных верхних конечностей, чем применение обычного tDCS.

Двадцать четыре субъекта с хронической ТСМ C2-C6 будут включены в рандомизированное слепое клиническое исследование осуществимости (см. раздел 1.3). Перед рандомизацией испытуемые проходят двухнедельный базовый контрольный этап. Данные исходной контрольной фазы позволят каждому пациенту служить в качестве собственного контроля, поскольку при анализе данных можно учитывать вариабельность из-за гетерогенности заболевания и tDCS. После завершения фазы базового контроля испытуемые будут рандомизированы на две группы: HD-tDCS + массовое практическое обучение или обычное tDCS + массовое практическое обучение. Рандомизация будет проводиться с использованием обобщенного рандомизированного блочного дизайна. Субъекты в пределах блока будут сопоставлены по силе слабого трицепса (т.е. максимальное произвольное сокращение, измеренное с помощью электромиографии; ЭМГ). Будет использоваться компьютерное программное обеспечение для рандомизации. Сразу после вмешательства субъекты будут проходить функциональное и нейрофизиологическое тестирование после теста и последующего наблюдения (через четыре недели после вмешательства). Поскольку обычные приложения и приложения HD-tDCS визуально выглядят по-разному, только оценщики, собирающие и анализирующие нейрофизиологические и функциональные результаты верхних конечностей, не будут осведомлены о представленной парадигме tDCS.