Icke-invasiv hjärnstimuleringsträning (TrainingNIBS)

Inledning TMS är en icke-invasiv neuronal stimulering av ytområden i hjärnan som sedan introduktionen 1985 har använts ofta inom neurologi som ett diagnostiskt och forskningsverktyg. TMS använder magnetfält för att inducera elektriska strömmar som korsar nervvävnadens depolariserande neuroner, och reproducerade rörelser som genereras registreras som elektromyografiska potentialer. TMS kan utforska funktionaliteten hos det kortikala-ryggradssystemet, mäta kortikal excitabilitet, kartlägga kortikala egenskaper och utvärdera hjärnmodulatorer.

Repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) används ofta inom experimentområdet för kortikala funktionsskanningar och modulering av den inneboende kortikala plasticiteten. I synnerhet har högfrekvent rTMS underlättande effekter på kortiko-spinal excitabilitet och den lågfrekventa är vanligtvis hämmande. rTMS är en metod av extremt intresse för den möjliga terapeutiska rollen vid tillstånd med förändrad cerebral excitabilitet, både psykiatrisk (schizofreni, posttraumatisk stressyndrom, tvångssyndrom, egentlig depression) och neurologiska (epilepsi, stroke, degenerativa sjukdomar). På experimentnivå jämförs den faktiska stimuleringen med en inaktiv stimulans som kallas bluff, som fungerar som ett kontrolltillstånd.

Direct Transcranial Electric Stimulation (tDCS) kräver applicering av svaga elektriska strömmar direkt på huvudet under flera minuter. Dessa strömmar genererar ett elektriskt fält som modulerar neural aktivitet baserat på applikationsläget. tDCS ändrar hastigheten för urladdning av neuroner. Faktum är att katodisk polarisation applicerad på den motoriska cortex kan inducera en robust minskning av kortikal excitabilitet, medan anodisk polarisation ökar excitabiliteten av den motoriska cortex. De kortsiktiga effekterna av tDCS beror förmodligen på en förändring i neurala membranpolarisering. På samma sätt som rTMS varar dessa förändringar även efter avslutad stimulering under perioder som sträcker sig från minuter till timmar. Således kan tDCS modifiera prestanda i många kognitiva uppgifter.

Icke-invasiv cerebral stimulering har visat en potential för behandling av neurologiska störningar såsom kronisk smärta, Parkinsons sjukdom, vanvård, afasi, minne, motorisk brist och epilepsi. I allmänhet har icke-invasiva hjärnstimuleringstekniker visat sig inducera förändringar i kortikal plasticitet som kan pågå även efter slutet av stimuleringsperioden. Med tanke på denna potential finns det ett ökande intresse för tillämpningen av dessa tekniker inom det terapeutiska området.

I vår studie föreslår vi att utvärdera eventuella variationer i den muskulära tonen i de nedre extremiteterna som ett resultat av högfrekvent repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS) hos patienter med multipel skleros med skov-förlöpande mönster utan tecken på medullära demyeliniseringsområden. rTMS tillåter modulering av intrakortikal excitabilitet och kan därför modifiera kontrollen av spinal excitabilitet.

Sensoriska störningar observeras ofta inom neurologiska störningar och är en möjlig orsak till funktionshinder. Nyligen genomförda studier baserade på icke-invasiva stimuleringstekniker har visat intressanta resultat i modulering av taktila sensoriska funktioner hos friska försökspersoner. tDCS kan inducera en plastisk förändring i motoriska och somatosensoriska områden. Flera studier har rapporterat anodisk tDCS-stimulering som kan minska både kronisk och akut smärta vid olika tillstånd. Dessutom kan anodisk tDCS-stimulering förbättra förlusten av taktil känslighet till följd av multipel skleros.

De flesta patienter med Parkinsons sjukdom utvecklas efter flera års behandling med ett antal kliniska komplikationer, inklusive dyskinesier, ofrivilliga patologiska, ibland uppriktigt sagt, dystoniska rörelser. Patologiska Long Term Potentiation (LTP)-fenomen observerades i stigmatiseringen av parkinsonråttor som utvecklade dyskinesier efter L-dopa-behandling. Lågfrekvent elektrisk stimulering av enstaka celler inducerar en reversering av förbättrade synaptiska svar, ett fenomen som kallas depotentiering.

Flera författare har observerat att det hos patienter med fokal dystoni saknas intrakortikal hämning av kontroller. En pilotstudie undersökte effekterna av långsam rTMS på den motoriska cortex, vilket belyser normalisering av intrakortikal hämning och förbättrade kliniska symtom.

Rollen för TMS i behandlingen av allvarlig läkemedelsresistent depression har definierats rikligt. Vissa tidiga studier visade att en högfrekvent fokal stimulering av den vänstra prefrontala cortex (DLPFC) inducerade symtomförbättring, kvantifierbar som en minskning av poängen till Hamilton Depression Rating Scale, troligen via en ökning av innehållet av hjärnmonoaminer. Studier av cerebralt blodflöde har också visat en ökning av aktiviteten i den stimulerade DLPFC.

Det är nu accepterat att rTMS har samma effekt, i den mest potenta läkemedelsresistenta depressionen, som elektrokonvulsiv terapi, med praktiskt taget nolla biverkningar.

Hypotes Baserat på dessa antaganden är den underliggande hypotesen bakom detta projekt att terapeutisk användning av kraniell - elektrisk eller magnetisk stimulering - kan hjälpa till att återhämta olika hjärnskadasymtom.

Specifika mål Denna studie syftar till att tillhandahålla preliminära data om fördelarna med att använda kortikal stimulering för att återhämta olika hjärnskadasymtom. Detta kommer att bli möjligt tack vare den specifika kompetensen hos ett multidisciplinärt team av neurologer och sjukgymnaster, vårdpersonal som sjukgymnaster, arbetsterapeuter, psykologer, logopeder och stöd från en biomedicinsk ingenjör. Dessa professionella siffror finns redan tillgängliga på UCK Neurokirurgi av IRCCS Neuromed under ledning av förslagsställaren och samarbetar aktivt för att optimera den terapeutiska träningen av patienter med neurologisk skada.

Studiens population Provuppskattningen gjordes analogt efter en litteraturanalys. Med tanke på att risken för övergivande är ganska hög är vår avsikt att rekrytera minst 100 försökspersoner i en population av patienter med hjärnskada som är involverade i den neurologiska avdelningen av IRCCS. Neuromed i Pozzilli, med de symtom som beskrivs nedan i inklusionskriterierna. Inklusions- och uteslutningskriterier specificeras nedan.

Experimentell design Dubbelblind prospektiv studie, mellan randomiserade, placebokontrollerade parallella grupper.

Patienterna kommer att genomgå ett cerebralt pacingprogram som listas nedan och differentieras beroende på vilken typ av symptom som presenteras. Alla konventionella behandlingar som tas av patienter kommer att registreras av operatörerna. Patienterna kommer att delas in i stimulerings- och sken- (kontroll)grupper och kommer att utvärderas vid nolltid innan behandlingen påbörjas (T-0W) efter 6 veckor för att utvärdera effekterna i slutet av behandlingen (T-6W) och vid 12 veckor (T) -12W) för att utvärdera upprätthållandet av långtidseffekter. Randomisering kommer att balanseras i enlighet med ålder, kön och skolgång.

Tillvägagångssättet för sjukgymnastik eller logopedi kommer att vara olika mellan patienter med tanke på de olika typerna av hjärnskador och de olika nivåerna av funktionshinder, beroende på rehabiliteringsenhetens team för varje fall.

Spasticitet Patienter kommer att utvärderas kliniskt, med hjälp av en klinisk skala för att kvantifiera muskeltonus i de olika distrikten (Ashworth-skalan) och neurofysiologiskt genom att framkalla H-reflektion. De elektrofysiologiska parametrarna som detekteras kommer att vara: M-svar, H-reflex och dess M/H-förhållande. Patienter med spasticitet i nedre extremiteter kommer att inkluderas i kontinuerlig interferonbehandling och fria från kortison i minst 30 dagar.

Runtime rTMS kommer att tillämpas på motorn i vila (RMT) på det primära motorområdet för den nedre extremiteten, 5 Hz (excitatoriskt) med 20 tåg på 10 sekunder (50 tågstimuli, 1000 totala stimuli) med intervaller på 30 sekunder (totalt 22 min. Ca) på den primära motoriska cortex för den nedre extremiteten och vi kommer att mäta H-reflexen före och efter stimuleringspasset. Behandlingen kommer att pågå i 2 veckor med dagliga sessioner.

Dyskinesi Patienter med kliniskt diagnostiserad diskontinuerlig L-Dopa-behandlingshistoria kommer att registreras.

De kommer att ges rTMS under 7 dagar i följd med följande stimuleringsparametrar: 1 Hz frekvens; 90 % aktiv motor tröskelintensitet; Tåglängd 899 sek (900 stimuli). I slutet av varje enskild stimuleringssession kommer patienter att utsättas för neurologisk utvärdering av symtomen.

Sensoriska brister Patienter med minskad taktil känslighet för övre eller nedre extremiteter kommer att inkluderas. Patienter med perifer neuropati, psykiatriska störningar, kognitiva brister, epilepsi kommer att exkluderas. TDCS-stimulering kommer att administreras under 5 dagar i följd vid 2 mA i 20 minuter. Anoden kommer att placeras 2 cm bakom C3 / C4-punkterna på den defekta halvklotet. Referenselektroden kommer att placeras över det kontralaterala kontrollområdet. Sham-stimulering kommer att ha samma parametrar. Klinisk utvärdering kommer att utföras före och efter behandlingen, och på ett avstånd av 1, 2 och 4 veckor.

Smärta Patienter med neuropatisk smärta i de övre eller nedre extremiteterna, VAS-poäng på minst 40, kommer att inkluderas i frånvaro av smärtstillande behandling under minst en månad. Patienter med perifer neuropatisk smärta, huvudvärk, psykiatriska störningar, kognitiva störningar, epilepsi kommer att uteslutas. TDCS-stimulering kommer att administreras enligt ovan. Anoden kommer att placeras 2 cm bakom CP:ns defekta hemisfärspunkter. Referenselektroden kommer att placeras över det kontralaterala kontrollområdet. Klinisk utvärdering kommer att utföras före och efter behandlingen, och på ett avstånd av 1, 2 och 4 veckor.

Afasi Patienter med influensaliknande och icke-flytande språkstörningar kommer att skrivas in, utvärderas genom kliniska skalor och kliniska besök. TDCS-stimulering kommer att administreras i 5 dagar i följd, följt av 2 dagars paus och efterföljande 5 dagar med 1 mA-stimulering i 20 minuter. Anoden kommer att placeras på Broca eller Wernicke områdesnivå. Katoden kommer att placeras på det homologa motpartsområdet av anoden. Logopedisk terapi kommer att kopplas till sann tDCS-stimulering och sken. Klinisk utvärdering kommer att utföras före och efter behandlingen, och på ett avstånd av 1, 2 och 4 veckor.

Dysfagi Patienter med sväljstörningar kommer att skrivas in, utvärderas enligt kliniska skalor, logopedibesök, nässel- och halsbesök. TDCS-stimulering kommer att administreras under 5 dagar i följd vid 2 mA i 20 minuter. Anoden kommer att placeras i nivå med den dominerande motoriska cortex för att kontrollera sväljningsmusklerna. Referenselektroden kommer att placeras över det kontralaterala kontrollområdet. Logopedisk terapi kommer att kopplas till sann tDCS-stimulering och sken. Klinisk utvärdering kommer att utföras före och efter behandling, och på ett avstånd av 1, 2 och 4 veckor genom logopedisk, neurofysiologisk och ORL-bedömning.

Allvarlig depression I studien kommer 15 patienter med allvarlig DSM-IV-depression med diagnosen bevisad läkemedelsresistens att inkluderas. Av dessa kommer fem att skickas till rTMS i den vänstra dorsolaterala prefrontala cortex (DLPFC), fem vid rTMS för den högra DLPFC och fem vid skenstimulering. Studien kommer att genomföras i singelblind. rTMS-sessionen kommer att pågå (15) dagar i följd. Stimuleringsparametrarna kommer att vara: 10 Hz frekvens; 100 % RMT-intensitet; Tåglängd 10 sek (100 stimuli); Inter-train intervall 1 minut; n. Totalt av skräcken 12; Längd på en session ca 13 minuter. Hamilton Depression Rating Scale kommer att administreras första dagen före stimulering och sista dagen efter stimulering.

Förväntade resultat Den här studien syftar till att tillhandahålla preliminära data om fördelarna med kortikal stimulering för återhämtning av olika hjärnskadasymtom.

Det förväntade resultatet är att neurostimuleringsträning potentierar återhämtningen av de olika symtomen som tas upp i denna studie, vilket resulterar i hjärnskador.