Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция в сочетании с дополненной реальностью для изменения симптомов сотрясения мозга

В Канаде растет заболеваемость черепно-мозговой травмой (ЧМТ) (Rao et al., 2017), и ожидается, что к 2031 году она станет одним из наиболее распространенных неврологических заболеваний, поражающих канадцев (Агентство общественного здравоохранения Канады, 2014). До 90% ЧМТ классифицируются как легкая (м)ЧМТ, также известная как сотрясение мозга (Cassidy et al., 2004). Федеральный отчет о сотрясениях мозга за 2019 год показал, что ежегодная распространенность МЧМТ в Канаде составляет 200 000 случаев (Casey & Fonseca, 2019). Симптомы mTBI, называемые симптомами после сотрясения мозга (PCS), включают головокружение, головную боль, изменения настроения и когнитивные нарушения (Ryan & Warden, 2003). PCS обычно решается самостоятельно. Однако у некоторых пациентов наблюдается стойкий PCS, продолжающийся более 3 месяцев после первоначальной травмы головы.

Головокружение является вторым наиболее распространенным симптомом mTBI после головной боли (Gianoli, 2022). Подсчитано, что до 81% пациентов с mTBI при первоначальном клиническом обследовании будут испытывать головокружение, которое может сохраняться более 1 года после первоначальной травмы у 25% пациентов (Corwin et al., 2015; Hartvigsen et al. , 2014). Головокружение после сотрясения мозга (ПКД) может проявляться в виде постуральной нестабильности, продолжающегося головокружения, нарушений равновесия, тошноты и непереносимости движений головой (Dougherty et al., 2024; Marshall et al., 2015). Эти симптомы могут резко снизить качество жизни и повлиять на способность управлять автомобилем, работать и выполнять повседневную деятельность (Ciorba et al., 2017; Hall et al., 2022).

PCD обычно связан с вестибулярными нарушениями (Gianoli, 2022). Кроме того, у многих пациентов, жалующихся на головокружение после черепно-мозговой травмы, наблюдаются физиологические нарушения слуховой и вестибулярной систем (Toglia et al., 1970). Следовательно, наиболее предпочтительным лечением ПКС является форма тренировки баланса, называемая вестибулярной реабилитационной терапией (ВРТ; 6,14). ВРТ состоит из комплекса упражнений, способствующих адаптации, замещению и привыканию вестибулярной системы (Галено и др., 2022). Адаптация, опосредованная нейропластичностью, представляет собой постепенное ремоделирование нервной системы по мере того, как она «приспосабливается» к сигналам поврежденной вестибулярной системы. Замещение — это процесс обучения стратегиям компенсации плохой вестибулярной функции. Привыкание – это постепенное снижение чувствительности к определенным движениям в результате повторного воздействия этих движений. Эти упражнения часто назначаются индивидуально в зависимости от индивидуальных особенностей человека (Murray et al., 2017). Конкретные типы упражнений включают упражнения на стабилизацию взгляда, привыкание, замену и упражнения на баланс. Эти целевые нарушения вестибулоокулярного рефлекса (ВОР) улучшают нарушенную чувствительность к движению, способствуют центральному перепрограммированию и улучшают баланс (Aligene & Lin, 2013). Традиционная ВРТ, такая как задача на баланс, является монотонной и для ее выполнения часто требуются обученные специалисты (Smółka et al., 2020). Однако ВРТ в форме интерактивных игр увлекательна и, как было показано, положительно влияет на баланс, головокружение и подвижность (Rosiak et al., 2018; Szturm et al., 2011). Форма сенсомоторной тренировки, состоящая из интерактивной игры, представленной посредством дополненной реальности (ДР), еще не исследована. Он может служить для снижения PCD с помощью тех же механизмов, что и вышеупомянутые VRT.

AR обычно представляется через непрозрачные очки, которые накладывают виртуальные объекты на среду пользователя. Пользователи смогут одновременно взаимодействовать как с виртуальной, так и с физической средой. Наше AR-вмешательство включает в себя игру, которая способствует целенаправленным движениям головы для выполнения задач в различных положениях головы и положениях. Благодаря многократному воздействию эта игра призвана облегчить адаптацию, замену и привыкание вестибулярной системы для уменьшения PCD.

Неинвазивный метод нейромодуляции, называемый повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляцией (рТМС), может улучшить вестибулярную тренировку AR. Одна из форм доставки рТМС, называемая прерывистой стимуляцией тета-всплеска (iTBS), способствует синаптической пластичности, вызывая изменения возбудимости нейронов, подобные долговременной потенциации (LTP) (Huang et al., 2009). Литература предполагает, что iTBS, доставленный в первичную моторную кору (M1), может улучшить обучение в сочетании с двигательной тренировкой (Platz et al., 2018; JJ Zhang et al., 2022). рТМС также может уменьшить головокружение. Десять сеансов рТМС снижают тяжесть и частоту симптомов головокружения более чем на 50% у пациентов, страдающих тяжелым ПЦД (Paxman et al., 2018). iTBS, доставленный в M1, улучшает баланс у пациентов, перенесших инсульт (Liao et al., 2023). Системное воспаление является важной физиологической реакцией на mTBI, которая может способствовать головокружению (Visser et al., 2022). В нескольких исследованиях наблюдалось противовоспалительное действие рТМС в клинических популяциях, таких как инсульт и депрессия (Cha et al., 2022; Rajkumar, 2024; Velioglu et al., 2021; Zuo et al., 2022). Чжао и др. обнаружили, что 20 сеансов рТМС у пациентов с рефрактерной депрессией снижали повышенные уровни TNF-⍺ и IL-1β до уровня здоровых людей. Уровни BDNF, который важен для роста мозга, после вмешательства увеличился до уровня здоровых людей. Это влияние на TNF-⍺, IL-1β и BDNF не наблюдалось в группе клинического контроля, которая не получала рТМС (Zhao et al., 2019). Ча и др. сообщили об аналогичном снижении уровня воспалительных цитокинов TNF-⍺, IL-1β и IL-6 после 10 сеансов рТМС у пациентов, перенесших инсульт (Cha et al., 2022). Велиоглу и др. обнаружили, что 10 сеансов рТМС повышают BDNF у пациентов с болезнью Альцгеймера (Velioglu et al., 2021). Эти эффекты также свидетельствуют о возможном механизме воздействия мТМС на другие персистирующие ПКС.

Пациентам с тяжелым персистирующим ПЦД часто требуется медицинское или хирургическое вмешательство (Gianoli, 2022). Существует очевидная необходимость в неинвазивных вариантах лечения для этих людей. Основная цель этого исследования — определить, осуществима ли предложенная методика и может ли она использоваться для изменения симптомов сотрясения мозга у пациентов с ПЦД в более крупном исследовании. В этом исследовании также будет изучено влияние iTBS в сочетании с вестибулярной тренировкой AR на инвалидность из-за головокружения и постуральную стабильность у пациентов с ПЦД. Кроме того, это исследование направлено на то, чтобы определить, может ли рТМС модулировать воспаление при персистирующем ПКС.