Effekter av transkraniell likströmsstimulering med proprioceptiv träning hos blinda

Etiska aspekter Studien kommer att genomföras i enlighet med principerna i Helsingforsdeklarationen samt riktlinjerna för forskning som involverar människor som fastställts av det brasilianska hälsoministeriets nationella hälsostyrelse. Berättigade personer kommer att få förtydliganden angående målen och procedurerna och de som går med på att delta kommer att underteckna ett informerat samtycke.

Urval och rekrytering Studien kommer att genomföras i tre faser. För det första: att fastställa skillnader i postural kontroll och gång mellan individer med medfödd och förvärvad blindhet med och utan styrstav när de bär skor och barfota. För det andra: kommer att involvera karakterisering av skillnader i effekterna av anodal tDCS på postural kontroll och gång när stimulering administreras till olika områden av hjärnan: primär motorisk cortex; somatosensorisk cortex; och visuell cortex. För det tredje: kommer att involvera ett behandlingsprotokoll där deltagarna kommer att fördelas slumpmässigt i fyra grupper: Grupp 1 - aktiv tDCS + dynamiska proprioceptiva övningar; Grupp 2 - sken tDCS + dynamiska proprioceptiva övningar; Grupp 3 - aktiv tDCS + statiska proprioceptiva övningar; och grupp 4 - sken tDCS + statiska proprioceptiva övningar. Randomisering kommer att utföras med användning av förseglade ogenomskinliga kuvert som innehåller ett kort som anger till vilken grupp volontären kommer att tilldelas.

Individer med diagnosen fullständig medfödd eller förvärvad blindhet kommer att rekryteras från samhället och föreningar som erbjuder hjälp till individer med synnedsättning. Karakteriseringen av blindhet kommer att baseras på klassificeringen av graden av synnedsättning som föreslagits av International Statistical Classification of Disease och den 10:e upplagan av International Classification of Disease, där synskärpa <20/400 eller <20/200 i bättre öga klassificeras som blindhet.

När det gäller inklusionskriterierna: avvikelser i synnerven, näthinnabesvär, glaukom, Stargardts sjukdom, makuladegeneration, retinitis pigmentosa, medfödd toxoplasmos, medfödd grå starr, medfödd Lebers amauros, lossad näthinna och astrocytom. Uteslutningskriterierna: medicinsk diagnos av skada som påverkar balansen under de tre föregående åren; användning av medicin som påverkar det centrala nervsystemet, koordination eller balans; aktuella symtom på svindel eller yrsel; medicinsk neurologisk diagnos eller symtom som tyder på vestibulär störning; och tidigare operation eller kliniskt tillstånd av nedre extremiteter eller ryggraden som kan påverka balans och gång. Ämnen kommer att definieras som oberoende om de är kapabla att röra sig utan hjälp av andra i alla miljöer med eller utan användning av en guidepinne.

Utvärderingsprocedurer Kvantitativ bedömning av gången. Parametrarna för rymd-tid-gången kommer att erhållas med en trådlös tröghetsdetektering (G-Sensor®, BTS Bioengineering SpA, Italien), som tidigare validerats i gångbedömningen (Bugané et al., 2012; Pau et al. al., 2015).

Varje sensor har 62 mm × 36 mm x 16 mm dimensioner, väger 60 g, och består av en treaxlig accelerometer (maximal skala ± 6 g), ett 3-axligt gyroskop (fullskaliga ± 300°/s) och en magnetometer med 3 axlar ( full skala ± 6 Gauss). Data kommer att samlas in med en samplingsfrekvens på 50 Hz och kommer att överföras via Bluetooth till en dator och bearbetas med hjälp av lämplig programvara för enheten (BTS G-STUDIO, version: 2.6.12.0), som automatiskt tillhandahåller parametrarna (Galli et al 2015) ).

För datainsamling kommer deltagarna att gå längs en 15 m gång i en självvald hastighet och på ett naturligt sätt. Tröghetssensorn kommer att ställas in på den nedre ländryggen (mellan L4-L5) med ett halvelastiskt bälte. Enheten kommer att förvärva accelerationsvärden (längs tre ortogonala axlar: anteroposterior, mediolateral och superior-inferior) som kommer att överföras via Bluetooth till en PC och bearbetas med en programvara (BTS Bioengineering G-Studio®) för att extrahera följande gångparametrar: Steg längd; Gånghastighet; Kadens; Svängfasens position och varaktighet; Dubbelstödets varaktighet; Bäckenlutning.

Ytelektromyografi (sEMG) sEMG-analysen av rectus femoris, tibialis anterior och soleusmusklerna kommer att utföras med hjälp av den åtta-kanaliga FREEEMG® elektromyografen (BTS Engineering; Italien), med en bioelektrisk signalförstärkare, trådlös dataöverföring och bipolär elektroder med en total förstärkning på 2000 inom en frekvens på 20 till 450 Hz. Impedansen och det vanliga avvisningsförhållandet för utrustningen är >1015 Ω respektive 60/10 Hz 92 decibel. Elektrodplacering kommer att följa sEMG för riktlinjerna för icke-invasiv bedömning av muskler. All elektromyografisk (EMG) data kommer att fångas in och digitaliseras i 1000 bildrutor/sekund med hjälp av programvaran BTS MYOLAB® (BTS Engineering; Italien) och kommer att samlas in samtidigt med gångkinematik som utförs av (G-Walk) och båda kommer att hanteras av BTS®-systemet respektive EMG Analyzer®-programvaran.

Timed Up and Go (TUG) test Detta test kommer att analysera den funktionella rörligheten och dynamiska balansen, där tiden (i sekunder) som krävs för att stå upp från en standardiserad stol utan armstöd, gå tre meter, vända sig om, gå tillbaka till stolen och sitta ner igen spelas in. Deltagarna kommer att instrueras att utföra testet i en säker, självvald takt. TUG kommer att utföras med skor och barfota med och utan guidepinne.

Stabilometri Insamlingsfrekvensen för kraftplattorna kommer att vara 50 Hz, fångad av fyra piezoelektriska sensorer som mäter 400/600 mm placerade vid varje kraftplattas ändar. Deltagarna kommer att instrueras att förbli tysta med armarna längs med kroppen och huvudet i vertikalt läge. Mätningar (45 sekunder) av hastighet och förskjutning av tryckcentrum i anteroposterior och mediolateral riktning kommer att utföras barfota och med skor på.

Interventionsprocedur tDCS kommer att administreras under de terapeutiska interventionssessionerna med hjälp av tDCS-enheten (Trans Cranial Technologies, USA), med två svamp (icke-metalliska) ytelektroder som mäter 5 x 7 cm2 fuktade med en saltlösning mellan 15 och 140 millimol. Deltagarna kommer att fördelas slumpmässigt till två typer av behandling: aktiv och skenbar tDCS. Anodal tDCS kommer att administreras över den primära motoriska cortex, somatosensoriska cortex och visuella cortex. För stimulering av den primära motoriska och somatosensoriska cortexen kommer anoden att placeras över det område som motsvarar de nedre extremiteterna (Cz respektive Pz), och stimuleringen av den visuella cortexen kommer anoden att placeras över Oz. Under alla tre stimuleringarna kommer katoden att placeras i den mediala supraorbitala regionen. En ström på 2 milliampere (mA) kommer att användas i tjugo minuter under varje proprioceptiv träningspass. För falsk tDCS kommer elektroderna att placeras enligt beskrivningen, men stimulatorn kommer bara att slås på under de första 30 sekunderna, vilket ger deltagaren den första känslan av tDCS, men ingen aktiv stimulering kommer att administreras under resten av sessionen.

Proprioceptiva övningar Den terapeutiska interventionen kommer att delas upp i statiska och dynamiska proprioceptiva övningar, som kommer att fördelas till grupperna på ett slumpmässigt sätt. De statiska övningarna kommer att utföras enligt följande: 1) stå på tå med fötterna isär; 2) stå på tå med fötterna ihop; 3) stå på endast höger ben utan stöd; 4) stå på endast vänster ben utan stöd; och 5) stå med hälen på höger (eller vänster) fot vidrör tårna på vänster (eller höger) fot med fötterna i tandemposition. Övningarna kommer att utföras på en instabil yta (wobble board) på anteroposterior (tre set) och laterolaterala (tre set) axlar. Varje övning kommer att utföras i sex set om 30 sekunder vardera, med en minuts vilointervall mellan seten. De dynamiska proprioceptiva övningarna kommer att utföras enligt följande: 1) gå långsamt och sedan snabbare på en studsmatta; 2) gå bakåt med ena foten bakom den andra; 3) gå framåt på en balk; 4) gå upp och ner för en trappa; och 5) sitta på en schweizisk boll (65 cm) och utföra laterala och anteroposteriora rörelser, cirkulerande rörelser och studsande. Aktiviteter 1 till 4 kommer att utföras i tre en-minuters set och aktivitet fem kommer att utföras i set med 30 sekunder av varje rörelse. Under alla övningar kommer en sjukgymnast att finnas kvar bredvid deltagaren för att undvika alltför stor obalans och risk för fall.

Uppskattning av urvalsstorlek. Urvalsstorleken kommer att uppskattas från Fas II där 40 deltagare kommer att fördelas slumpmässigt i fyra grupper (10 varje grupp). Då kommer beräkningen att beakta den minimala skillnaden mellan medelvärdet av en analys av variansresultat erhållna från både gånghastighet och förskjutningen av tryckcentrum (COP) som det primära resultatet. Således kommer urvalsstorleken att uppskattas med en enkelriktad alfa på 0,05 och en 85% statistisk effekt. Urvalet som bestäms av beräkningen kommer att ökas med 20 % för att kompensera för eventuella avhopp.

Statistisk analys Datan kommer att analyseras med hjälp av Kolmogorov-Smirnov-testet. Parametriska variabler kommer att uttryckas som medelvärde och standardavvikelse. Icke-parametriska variabler kommer att uttryckas som median- och interkvartilintervall. Effektstorleken kommer att beräknas baserat på skillnaden mellan medel för utvärderingar före och efter intervention och kommer att uttryckas med respektive 95 % konfidensintervall.

Variansanalys och Kruskal-Wallis-testet (icke-parametriska variabler) kommer att användas för analys av effekterna som erhållits i de tre faserna av studien. Bonferroni-korrigeringen för flera jämförelser kommer att användas som ett post hoc-test. Analyserna av de tre faserna kommer att utföras med hänsyn till spatiotemporala gångvariabler, Gait Variable Scores, TUG, variabler relaterade till förskjutningen av tryckcentrum (område av förskjutning, förskjutningshastighet, anteroposterior svajning och mediolateral svajning) som de beroende variablerna. De fasta oberoende variablerna i fas I kommer att vara grupp (medfödd och förvärvad blindhet) och hjälpresurs (med och utan styrstav). I fas II kommer de fasta oberoende variablerna att vara grupp (tDCS över den somatosensoriska cortex, tDCS över den primära motoriska cortexen och tDCS över den visuella cortex) och utvärderingstid (pre-tDCS och post-tDCS). I fas III kommer de fasta oberoende variablerna att vara grupp (aktiv och sken tDCS), utvärderingstid (förintervention, efterintervention och uppföljning) och grupp*utvärderingstidsinteraktion. För alla effekter kommer ett p-värde < 0,05 att anses vara indikativt för statistisk signifikans.