Эффекты сочетания tES с тренировкой ходьбы CMDT на когнитивные функции, корковую активность, возбудимость спинальных мотонейронов и двигательные показатели у лиц после инсульта

Инсульт - это внезапное неврологическое событие, которое является ведущей причиной смерти и инвалидности. Нарушение кровотока и снабжения кислородом приводит к гибели нейрональных клеток после инсульта. Кроме того, электроэнцефалография показала снижение мощностных полос высоких частот (альфа и бета) и увеличение низкочастотных полос (тета и дельта). Увеличение дельта-частоты отрицательно коррелирует с когнитивными функциями, тогда как увеличение высокочастотных полос коррелирует с улучшением двигательного восстановления и когнитивных функций. Кроме того, функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия (fNIRS), которая является неинвазивной нейровизуализацией, может отслеживать улучшения корковой активности через изменения мозгового кровотока и потребления кислорода.

После инсульта изменения корковой активности между ипсилезионным и контралезионным полушариями влияют на спинальный уровень, поскольку это приводит к увеличению возбудимости спинальных мотонейронов. Увеличение возбудимости спинальных мотонейронов, вероятно, связано с аномальным контролем от коры к спинному мозгу через нисходящие пути. Кроме того, гипевозбудимость спинальных мотонейронов связана с постинсультной спастичностью. Однако точные механизмы спастичности после инсульта остаются неясными. Потенциальные причины включают дисбаланс в регуляции нисходящих путей, аномальную интраспинальную обработку и измененную мышечную вязкоупругость. Изменения возбудимости спинальных мотонейронов можно оценить с помощью рефлекса Гофмана (H-рефлекс).

Двигательные нарушения после инсульта влияют на повседневную жизнедеятельность (ADLs), более того, когнитивные нарушения часто наблюдаются у лиц после инсульта, что может ограничивать двигательное и функциональное восстановление и ограничивать эффективность реабилитации. Эти нарушения влияют как на одиночные, так и на двойные задачи, особенно на ходьбу и увеличивают риск падений у лиц после инсульта. В последние годы комбинирование подходов снизу-вверх и сверху-вниз имеет больший потенциал в促进神经可塑性和 улучшении двигательного восстановления по сравнению с单一 подходом. Подходы снизу-вверх относятся к реабилитации, которая действует на физическом уровне и ожидает изменений на уровне нервной системы, в то время как подход сверху-вниз induces изменение на корковом уровне, чтобы вызвать изменение моторной функции или физического уровня. Неинвазивная стимуляция мозга (NIBS) - это подход сверху-вниз, который усиливает нейропластичность и опосредует моторное переобучение при неврологических состояниях. Транскраниальная электрическая стимуляция (tES) - это один из методов NIBS, наиболее распространенными техниками tES являются транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) и транскраниальная стимуляция переменным током (tACS). Оба метода tDCS и tACS различаются своими формами волн. tDCS подает слабый постоянный ток с полярностно-специфическими эффектами, в то время как tACS усиливает нейропластичность и эндогенные мозговые волны с частотной специфичностью. Недавний обзор продемонстрировал эффективность tDCS в улучшении моторной функции, функциональных способностей и когнитивных функций. Кроме того, предыдущее исследование показало улучшение когнитивных функций и ADLs после комбинации tDCS 2mA с тренировкой CMDT. Однако объем доказательств о эффектах tACS намного меньше, чем для tDCS, поскольку он только недавно начал вызывать интерес. Частота, используемая в исследованиях tACS, в основном следует ассоциации мозговых волн и функции. Предыдущий обзор показал, что гамма-tACS улучшает когнитивные performance, рабочую память и логическое мышление. У здоровых людей предыдущее исследование показало, что применение гамма-tACS над M1 значительно улучшило скорость и ускорение зрительно-моторной задачи; тем не менее, это улучшение не было обнаружено при бета-tACS. Чтобы предоставить доказательства эффектов tACS у населения после инсульта и определить, какой тип транскраниальной электрической стимуляции наиболее подходит для реабилитации после инсульта, необходимо сравнение между tDCS и tACS. Обе техники tES будут сочетаться с conventional физической терапией в течение 12 сеансов (3 дня/неделю в течение 4 недель). tES будет предоставляться в течение 20 минут, затем последует conventional физическая терапия (1 час) и когнитивно-моторная тренировка ходьбы с двойной задачей (30 минут). Корковая активность будет оцениваться с помощью ЭЭГ и fNIRS. Абсолютная спектральная мощность каждой частотной полосы (альфа, бета, дельта и тета) будет анализироваться. Гемодинамические данные будут анализироваться для представления изменений кровотока к мозгу после вмешательства. Соотношение Hmax/Mmax от лучевого сгибателя запястья и икроножной мышцы будет записываться для представления изменений возбудимости спинальных мотонейронов. Оценка Фугля-Мейера верхних и нижних конечностей и тест "Встань и иди" будут использоваться для представления клинических результатов моторной функции и performance. ERP, записанные во время теста Струпа цвета и слова и теста 2-Back, будут оцениваться вместе с Монреальской шкалой оценки когнитивных функций (MoCA) в тайской версии. Кроме того, поведенческие данные, т.е. время реакции, точность будут собираться для анализа для представления когнитивных функций. Для оценки ходьбы будет использоваться интерференция двойной задачи или стоимость двойной задачи из ходьбы с двойной задачей. Все исходные данные будут оцениваться на исходном уровне, после вмешательства, через 1 месяц наблюдения и через 3 месяца наблюдения.