Skräddarsydd kortikal stimuleringsterapi vid rehabilitering av strokepatienter

Det är välkänt att det motoriska området i en hjärnhalva (motorisk cortex) styr rörelsen på den motsatta sidan av kroppen, men den roll som den motoriska cortexen i hemisfären har besparats av stroke (contralesional motor cortex) i motorisk prestanda under återhämtning efter stroke är fortfarande oklart. Det är inte heller klart om den motoriska cortexen i båda hjärnhalvorna är inblandade, eftersom rörelsen blir mer komplicerad. För närvarande är den motoriska cortexens roll på samma sida av kroppen (kallad ipsilateral motorcortex) i handprestanda fortfarande kontroversiell. Hos de flesta patienter med stroke är endast en sida av hjärnan påverkad av stroken (påverkad hemisfär) vilket resulterar i svaghet i halva kroppen som är motsatt sidan av stroken. Under de senaste åren har forskning upptäckt att den sida av hjärnan, som skonas av stroke (icke-påverkad hemisfär) kan stödja återhämtning efter stroke. Men det finns också en fråga om den icke-påverkade halvklotet kan störa återhämtningsprocessen. Det är för närvarande inte känt vilka faktorer som påverkar aktiviteten hos icke-påverkad hemisfär för att antingen stödja eller störa återhämtningen av stroke. En bättre förståelse av dessa händelser är avgörande för utvecklingen av optimala terapeutiska strategier. Till exempel kan icke-invasiv stimulering av specifika områden av den opåverkade hemisfären hjälpa till att förbättra funktionell återhämtning efter stroke. Syftet med denna studie är att definiera de faktorer som påverkar aktiviteten i den icke-påverkade hemisfären för att antingen stödja eller störa återhämtningen efter stroke. Forskarna kommer att studera det område av hjärnan som styr rörelser i den icke-påverkade hemisfären när det gäller motorisk funktion efter stroke.

Transkraniell magnetisk stimulering (TMS) är en enhet som möjliggör icke-invasiv stimulering av hjärnan. När hjärnan stimuleras upprepade gånger med mycket låg hastighet och låg intensitet i cirka 15 minuter, blir det stimulerade hjärnområdet mindre aktivt. Denna effekt varar i 10 minuter och kallas en "övergående artificiell lesion" eftersom den härmar effekterna av att övergående störa funktionen hos det stimulerade hjärnområdet. Studien inkluderar experiment som först identifierar omfattningen av stroke och hjärnområden involverade i en motorisk uppgift med hjälp av funktionell MRT av hjärnan och TMS. Forskarna kommer sedan att fastställa den funktionella rollen för den kontralesionala motoriska cortexen genom att studera effekten av lågfrekvent och högfrekvent repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) av primär motorisk cortex (M1) på interhemisfärisk hämning (IHI) (vilande och aktiv) och motorisk cortex excitabilitet (intrakortikal excitabilitet med kort intervall och kortikospinal excitabilitet) och beteende. Forskarna kommer därmed också att identifiera rTMS-protokoll som förbättrar motorisk prestanda hos strokepatienter.

I den här studien kommer forskarna att genomföra experiment med repetitiv TMS för att nedreglera aktiviteten i det motoriska området och mäta dess effekt på aktiviteten hos motorisk cortex i båda hemisfärerna. Förutom att registrera deltagare som har haft en stroke kommer forskarna att registrera friska deltagare eftersom dessa insamlade data kommer att ge normativa värden för uppgiftsrelaterade förändringar i M1s och deras interaktioner - en förutsättning för att studera avvikelser hos strokepatienter under motorisk återhämtning. Mätningarna och interventionerna kommer att ske vid två tidpunkter hos alla deltagare med stroke (1 och 6 månader efter stroke). Data kommer att jämföras med resultaten från friska åldersmatchade kontroller, utvärderade vid en enda tidpunkt.