Effekt av hjärnstimulering på stegprestanda hos överlevande stroke och friska vuxna (Gait)

Denna studie kommer att äga rum på Texas Woman's University (TWU)-Houston campus och inkluderar två faser: Fas I omfattar en engångsinterventionsstudie och Fas II involverar en fyra veckors interventionsstudie. Efter att ha anmält sig till studien kan deltagarna välja att endast delta i fas I-studien eller välja att delta i både fas I- och fas II-studier.

Fas I-studie - deltagarna kommer att bli ombedda att genomföra två besök med 1-14 dagars mellanrum. Det kommer att ta ungefär 6,5 timmar av deras tid att genomföra alla tester (3,5 timmar för det första besöket och 3 timmar för det andra besöket, två besök). Deltagarna kommer att behöva bära kortärmad t-shirt, shorts och ett par sneakers för testning. Under det första besöket kommer utredarna att mäta hur väl nervsystemet fungerar och hur bra individen går (se detaljer enligt följande). Om deltagarna har haft en stroke tidigare kommer utredarna vid det första besöket att göra några tester för att säkerställa att deltagarna har bra känsla, balans och motoriska svar i benen. Om alla tester är bra kommer deltagarna att fylla i ett formulär där de frågar om sin sjukdomshistoria. Om deltagarna inte har haft en stroke kommer utredarna att ställa några frågor för att säkerställa att deltagarna inte har några medicinska problem.

Därefter kommer utredarna att be deltagarna att lära sig en benrörelseuppgift vid varje besök. Uppgiften är att styra och flytta en datormarkör från en startplats till ett av tre mål som visas på datorskärmen. Deltagarna kommer att behöva göra fotrörelser framåt, höger eller vänster för att styra markören till ett av målen. Själva uppgiften liknar den dagliga datoruppgiften som utförs av en handmus. Vid varje besök kommer det att ta ungefär totalt 45 minuter att slutföra en uppsättning benräckningsuppgift. Flera en minuts vilopauser kommer att tillhandahållas vid behov under testet. Deltagarna kommer sedan att uppmanas att komma tillbaka för det andra besöket inom 1-14 dagar senare för att upprepa samma uppgift. Under träningen kommer deltagarna att lära sig hur man styr markören med sina fötter. Så utredarna kan jämföra inlärningskapaciteten under två besök för att bäst indikera förändringen i inlärningskapaciteten över tid.

Utredarna vill också veta om deltagarna kan lära sig denna motoriska färdighet snabbare med kutan hjärnstimulering. Deltagarna kommer att få svag elektrisk hjärnstimulering i 20 minuter under inlärning av benfärdigheter. Hjärnstimuleringsanordningen som utredarna använde liknar den kommersiella produkten som ses i TV:n/tidningen, kallad "transkutan elektrisk nervstimulering" där elektrisk ström levereras av elektroder för smärtlindring och muskelstimulering. I denna studie kommer två elektroder, en placerad på toppen av hårbotten och en placerad på pannan, att leverera svag elektrisk ström i 20 minuter. Eftersom utredarna ställer in strömintensiteten på en mycket låg nivå kommer det inte att orsaka några muskelryckningar och deltagarna kan bara känna en liten stickande känsla under de första 10 sekunderna. För det mesta blir deltagarna sannolikt vana vid stimuleringen och känner inte längre stimuleringen under resten av sessionen.

Fas II-studie - Denna studie är en utökad version av Fas I-studien. Deltagarna kommer att bli ombedda att genomföra 12 besök av träningsträning i kombination med hjärnstimulering under en fyraveckorsperiod. Det kommer att ta ungefär totalt 18 timmar av tiden att genomföra alla träningspass (1,5 timme för varje besök/träning för totalt 12 besök). Deltagarna kommer att behöva bära kortärmad t-shirt, shorts och ett par sneakers för träning. Före och efter fyra veckors träning kommer utredarna att mäta hur väl nervsystemet fungerar och hur bra deltagaren går (se detaljer enligt följande). En vecka efter avslutad fyraveckorsutbildning kommer deltagarna att uppmanas att komma tillbaka för att upprepa samma test. Utredarna kommer att jämföra förändringar i inlärningskapacitet och motorisk funktion före och efter fyra veckors träning, och en vecka efter avslutad träning för att bäst indikera permanenta förändringar i inlärningskapacitet och motorisk funktion över tid.

Under varje besök kommer utredarna att be deltagarna att fortsätta lära sig en benrörelseuppgift på samma sätt som i fas I-studien. Utredarna kommer också att be deltagarna att lära sig en liknande benuppgift, kalla steguppgift under stående. Denna steguppgift är mycket lik benuppgiften i Fas I-studien, men är en mer avancerad uppgift som kräver en bra stående balans. Uppgiften är att styra en datoriserad markör fäst vid foten och flytta en datormarkör från en startplats till ett av tre mål som visas på datorskärmen. Deltagarna måste göra stegrörelser framåt, åt höger eller åt vänster för att styra markören till ett av målen. Själva uppgiften liknar stegrörelse under gång. Vid varje besök kommer det att ta ungefär totalt 1,5 timme att genomföra två uppsättningar av benuppgiftsträning under sittande och stående. Samma hjärnstimulering som användes i Fas I-studien (se ovan) kommer att levereras under mitten av träningsträningen. Flera en minuts vilopauser kommer att tillhandahållas vid behov under träningen. Deltagarna kommer sedan att uppmanas att komma till laboratoriet tre gånger i veckan under fyra veckor för att genomföra 12 träningspass.

Resultatmått - För mätning av hjärnaktivitet kommer utredarna att sätta en inspelningselektrod på vadmuskeln i ena benet. Fem lågintensiva hjärnstimuleringar kommer att levereras till hårbotten för att utlösa de motoriska svaren. För det mesta kommer deltagarna att känna en muskelryckning på grund av stimuleringen. Det skulle ta totalt 10 minuter att avsluta datainsamlingen. För mätning av nervaktivitet kommer utredarna att sätta en inspelningselektrod på vadmuskeln i ena benet. Lågintensiv elektrisk stimulering kommer att levereras till en nerv bakom knät för att utlösa motoriska svar. En serie små senvibrationsstimuli kommer att levereras under elektrisk stimulering för att bestämma nervens känslighet. För det mesta kommer deltagarna inte att känna någonting eller bara en lätt stickande känsla i det stimulerade området. Det skulle ta totalt 40 minuter att avsluta datainsamlingen. Flera en minuts vilopauser kommer att tillhandahållas vid behov under testet. För mätning av gång, kommer utredarna att sätta klibbiga markörer på båda benen och be deltagarna att gå normalt över en 10-meters gångväg under fem försök. Det skulle ta ungefär 30 minuter att slutföra datainsamlingen. Flera en minuts vilopauser kommer att tillhandahållas vid behov under testet. För stegningsreaktionstidstestet kommer försökspersonerna att stå på kraftplattorna och instrueras att kliva fram på ett mål markerat på golvet så snart de känner av elektrisk stimulering som levereras till den bakre delen av benet. Det skulle ta ungefär 40 minuter att slutföra datainsamlingen. Flera en minuts vilopauser kommer att tillhandahållas vid behov under testet.