Terapeutiska effekter av transkraniell alternativ strömstimulering (tACS) vid kronisk hemianopi efter stroke (HEMIANOTACS)

Bakgrund:

Med fokus på perceptuella aktiviteter på låg nivå och robusta, kontrollerade undersökningar med medelstora kohorter, har flera studier visat tACS-effekter relaterade till oscillerande aktivitet och interregional synkronisering.

Till exempel, hos friska försökspersoner, visade occipital tACS en ökning i posterior alfastyrka efter tACS alfa (10-14 Hz). Vid högre frekvenser visade 60 Hz tACS en ihållande minskning av tröskelvärdet för visuell kontrastkänslighet. Två studier under 2014 har också visat efter 40 Hz tACS-stimulering av occipital eller parietal hjärnregioner hos friska människor, ihållande beroende på synkronisering av bakre interhemisfäriska gammabandnätverk och moduleringseffekter av rörliga måluppfattning. Mycket nyligen, en 10 Hz occipital tACS-stimuleringsstudie i kombination med funktionell magnetisk resonansavbildningsinspelning (fMRI) visade diffusa effekter som sannolikt indikerar occipito-parieto-temporal synkronisering under den fördröjda fasen av effekter.

Bland patientförsök visade en observationsstudie av okontrollerad occipital tACS hos patienter med synnervsskador förbättrad synskärpa och synfältsstorlek, åtföljd av en ökning i kraft och av occipital alfasynkroni genom att rikta in sig på periorbitala regioner; På senare tid visade en dubbelblind, multicenter, kontrollerad studie på patienter med synnervsskador, med dagliga transorbitala tACS-sessioner som varade i 10 veckor, en ihållande (2,5 %) ökning av synfältets storlek jämfört med stimuleringsplacebo.

Detta projekt syftar till att jämföra, på samma patientpopulation, två tACS-stimuleringsstrategier, med syftet att öka uppmärksamhetsorienteringen mot det blinda visuella hemifältet och därmed den visuella upptäckten av stimuli i detta hemifält. .

För detta kommer studien att utvärdera å ena sidan en occipital stimulering (V1-IPS) kontralateral till lesionen, vid en alfa-frekvens (10 Hz), som inducerar desynkronisering av den kontralaterala hemisfären med syfte att förbättra den visuella uppfattningen av mål i det blinda visuella hemifältet. Denna intervention kommer att jämföras med en stimulering av den frontala regionen (FEF) i höger hjärnhalva vid en hög betafrekvens (30 Hz), som visade effekter av underlättande av endogen och exogen uppmärksamhetsorientering. De två tidigare strategierna kommer att jämföras med en placebo-tACS-stimuleringssession.

Det övergripande målet med detta projekt är att modulera visuell perception hos patienter med HH i den kroniska fasen med hjälp av transkraniell AC-stimulering. Studiens syfte är att utvärdera beteendeeffekterna av tACS-stimulering av det högra fronto-parietala nätverket (FEF-IPS) och den occipitala och parieto-occipitala regionen (V1-IPS), kontralateralt till lesionen, på visuell perception i statisk och kinetisk perimetri. Effekterna av stimulering av dessa två mål på hjärnans aktivitet genom elektrofysiologi (EEG) kommer att kvantifieras. Hypotesen är att tACS, genom att öka den funktionella anslutningen (fassynkronism vid den frekvens som levereras under stimuleringen), kommer att göra det möjligt att modulera tröskeln för visuell perception.

Specifikt är hypotesen att en enstaka session med 30 Hz tACS-stimulering av den högra frontala cortex (runt höger FEF) kommer att öka frontoparietal synkronisering inom den högra hemisfären hos patienter med lesioner förvärvade hjärnan ansvariga för kronisk HH, vilket förbättrar den statiska och kinetiskt synfält under de första 30 minuterna efter stimulering. Utredarteamet antar också att en enda session med tACS-stimulering på den occipitala och bakre parietala cortex kontralateralt till lesionen (runt V1-regionen) hos patienter med förvärvade hjärnskador som är ansvariga för kronisk HH kommer att förbättra synfältet under de första 30 minuterna efter -stimulering, men denna förbättring kommer att vara mindre jämfört med förbättringen som orsakas av stimuleringen av höger FEF, vilket skulle kunna åtföljas av en tillfällig minskning av den visuella uppfattningen av målen på det friska visuella hemifältet.

Metoder:

Monocentrisk jämförande randomiserad kontrollerad, överkorsad och blind studie, huvudpopulation (n = 18), förvärvad hjärnskada ansvarig för homonym hemianopi, kronisk fas av cerebrovaskulär olycka (mellan 3 månader och 5 år av evolution) och kohort (n = 18) friska försökspersoner som inte behandlats med tACS för att få normativa data från synfält, neuroimaging (MRI) och elektroencefalografi (EEG)

• Varje patient eller varje frisk frivillig kommer att ha ett inklusionsbesök inklusive visuell statisk och kinetisk perimetri, EEG-inspelningar, kognitiva tester, frågeformulär och hjärn-MRT.
• Därefter kommer varje patient att ha 3 besök, inklusive en första utvärderingsperiod (perimetri och EEG), sedan en stimuleringssession (höger frontal aktiv tACS eller kontralesional occipito-parietal aktiv tACS, eller placebo tACS) och sedan en andra utvärderingstid (EEG, perimetri, och läsprov)

Diskussion:

Utredarteamet förväntar sig en omedelbar och signifikant ökning av synfältsstorleken och förbättrad visuell detekteringsförmåga hos patienter som behandlas med aktiv tACS-stimulering på den högra frontala regionen (FEF) och/eller kontralateral occipital region (V1-IPS) lesion

Projektet kommer att bidra till utvecklingen av en innovativ behandling för att förbättra livskvaliteten för HH hjärnskadade patienter, som saknar effektiva behandlingsalternativ hittills.

TACS är en lättillgänglig och lättapplicerbar teknik i storskalig klinisk praxis. Tillsammans med EEG-övervakning är det den enda som möjliggör effektiv och säker manipulation av oscillerande aktivitet och interregional synkronicitet.

Intresset för dessa nya metoder för icke-invasiv hjärnstimulering som styr hjärnans plasticitet, vid stroke (130 000 nya fall/år) eller huvudtrauma är mycket viktigt. De vetenskapliga, kliniska och tekniska implikationerna är stora.