Kombinerad transkraniell likströmsstimulering och motorbildsbaserad robotarmsträning för strokerehabilitering

Detta är en randomiserad kontrollerad studie av 32 försökspersoner som har fått sin första subkortikala stroke någonsin mer än 9 månader före studieregistreringen, med nedsättning av övre extremiteter på 11-45 av ett maximalt betyg på 66 på Fugl-Meyer-bedömningsskalan.

Ämnen kommer att slumpmässigt fördelas till en av följande två grupper genom att använda en datorgenererad slumpmässig sekvens:

1. 10 pass under 2 veckors MI-BCI-träning med 20 minuters tDCS före träning.
2. 10 pass under 2 veckors MI-BCI-träning med 20 minuters sham-tDCS föregående träning.

tDCS-BCI-protokoll Var och en av de 10 sessionerna med tDCS-BCI eller sham-BCI kommer att genomföras enligt följande: tDCS kommer att utföras i 20 minuter omedelbart före varje session med motorisk träning. Anoden kommer att placeras över M1-motorbarken på den drabbade halvklotet medan katoden kommer att placeras över den opåverkade M1.

Efter inledande kalibrering kommer MI-BCI-träning att involvera MI för att nå uppgifter med hjälp av klockspelsgränssnittet i MIT-Manus robotsystem för att utföra räckviddsrörelser i flera riktningar. Vid upptäckt av avsikten att röra sig mot målet på BCI kommer robotarmen att slutföra räckviddsrörelsen mot målet. Varje träningspass kommer att pågå i 40 minuter exklusive inställningstid och kommer att genomföras av en forskningsassistent som är blind för tillståndet av tDCS.

Resultatmått Förbättring av motorisk funktionsförmåga kommer att vara det huvudsakliga resultatet av denna studie. Resultatmått kommer att bedömas vid följande tidpunkter: före behandlingsstart, vecka 2 (omedelbart efter träning) och vecka 6 (4 veckor efter avslutad träning). En läkare som är blind för behandlingstillståndet kommer att bedöma effekterna av interventionen. Vårt primära resultatmått kommer att vara den övre extremitetspoängen i Fugl-Meyer Assessment (FMA). Detta instrument mäter motorisk funktionsnedsättning i övre extremiteter inklusive balans, koordination och hastighet. Sekundära utfallsmått för motorisk funktion kommer att inkludera (1) Box and Block Test: ett tidsbestämt test där försökspersonerna måste överföra 1-tums träblock från en sida av lådan till en annan. Den mäter överextremiteternas fingerfärdighet och grovmotorisk koordination. (2) Modifierad Ashworth-skala: är ett 6-punktsmått på spasticitet. Vi kommer att bedöma svårighetsgraden av spasticitet vid axel, armbåge, handled och fingrar. (3) Greppstyrka: kommer att mätas med hjälp av en handhållen dynamometer. Dessutom kommer vi att övervaka för negativa effekter med ett frågeformulär som dokumenterar smärta och obehag vid stimuleringsstället, humörförändringar (med hjälp av Beck Depression Inventory), trötthet (med hjälp av Fatigue Severity Scale), och kognitiv förändring (med hjälp av siffror framåt och bakåt). Bedömning av kortikal excitabilitet ? enkel och parad puls TMS Ett annat syfte med denna studie är att undersöka mekanismerna för denna kombinerade behandling av kortikal plasticitet som indexeras av kortikala excitabilitetsförändringar - bedömd med enkel och parad puls TMS. Vi kommer att undersöka den vilomotoriska tröskeln, mätt enligt tekniken av Rossini et al., 1994, före och efter behandling, enligt schemat för utfallsmått ovan; paired-puls stimulation, mätning av förändringar i intrakortikal underlättande och hämning.

MRT-protokoll Patienter kommer att skannas vid -2, 0 och 4 veckor för att undersöka kortsiktiga och medellånga förändringar i fMRI- och DTI-parametrar efter tDCS/BCI- och sken-/BCI-behandling. En T1-vägd högupplöst skanning och en uppsättning axiellt vätskedämpade inversionsåterställningsbilder kommer att förvärvas. T1-vägda och vätskeförsvagade inversionsåterställningsbilder kommer att justeras om och spatialt normaliseras till bilder av isotrop voxelstorlek implementerade i Matlab. Dataanalysen kommer att inkludera bildregistrering, uppskattning av diffusionstensorparametrar inklusive skenbar diffusionskoefficient, fraktionerad anisotropi, axiell och radiell diffusiviteter och traktografi med Camino. Omvänd faskodande EPI-distorsionskorrigering och regressionsanalys av DTI, TMS och kliniska fynd kommer att utföras med Matlab. För fMRI kommer bilder att erhållas under vilotillstånd, aktiv/passiv handrörelse och under tänkt armrörelse. För den tänkta armrörelsen kommer försökspersonerna att bli ombedda att titta på en video på en skärm för att vägleda deras utförande av den föreställda rörelsen.