Transkraniell magnetisk stimulering och mental representationsteknik för behandling av strokepatienter

Stroke är en ledande orsak till långvarigt funktionshinder, det minskar rörligheten hos mer än hälften av de som överlever stroke 65 år och äldre.

Trots avsaknaden av objektiva prognostiska faktorer avseende patientens funktionalitet efter en stroke, vet vi att ålder, graden av initial funktionsnedsättning och lesionens lokalisering och storlek är faktorer som påverkar utvecklingen av rehabilitering efter stroke.

Efter stroke uppnås återhämtningen av förlorade funktioner i hjärnan tack vare omorganisering av nätverk i en process som kallas plasticitet. En del skadad hjärnvävnad kan återhämta sig, eller oskadade områden tar över vissa funktioner.

En av de mest relevanta aspekterna av rehabiliteringsprognosen är evolutionens tid. Efter stroke minskar förbättringen märkbart under den andra månaden, och stabilisering finner man runt den sjätte månaden. En av anledningarna till detta är minskningen av neuroplasticitet. Det finns indikativa studier som visar att sex månader efter en stroke kommer mer än 60 % av försökspersonerna att ha en icke-funktionell hand för Basic Activities of Daily Living (BADL), och 20-25 % kommer inte att kunna gå utan hjälp . Detta avgör den viktiga globala bördan som stroke representerar. Det är relevant att betona graden av funktionshinder efter att rehabiliteringsprocessen kommer att bestämmas av kombinationen av befintliga motoriska, sensoriska och neuropsykologiska brister.

Under de senaste åren har flera icke-invasiva neuromodulationstekniker visat sig vara effektiva för att förbättra plasticitet och återhämtning av stroke. Bland dessa interventioner kan vi hitta exogen neuromodulation, vilket innebär att neuromodulatorstimulansen kommer från en extern källa, vilket är fallet med rTMS (repetitive transcranial magnetic stimulation) som har kapacitet att ändra den kortikala excitabiliteten beroende på frekvensen av de magnetiska pulserna. Låga frekvenser (≤ 1 Hz) minskar lokal neural aktivitet och höga frekvenser (≥ 5 Hz) ökar kortikal excitabilitet. Denna teknik har framgångsrikt använts bilateralt, stimulerar den skadade hemisfären och hämmar den friska, för att behandla det interhemisfäriska hämningsfenomenet hos strokepatienter eftersom det påverkar strokeåterhämtning.

Å andra sidan finns det endogena neuromoduleringstekniker som beror på individens förmåga att modulera sin egen hjärnaktivitet. Detta kan uppnås med hjälp av neurofeedback (NFB), detta består av att registrera information om hjärnaktivitet med hjälp av elektroencefalografi (EEG) eller funktionell magnetisk resonans (fMRI) och visa den för försökspersonen på ett sådant sätt att han kan ta emot sin egen realtidsinformation hjärnans funktion. Virtuell verklighet tillåter en ny dimension i neurofeedback-fördjupningen och kommer sannolikt att öka dess effektivitet. Strokepatienter har tränats i att förstärka vissa EEG-rytmer relaterade till motorisk prestation med hjälp av NFB-teknik som visar gynnsamma effekter på rehabiliteringsresultat.

Vissa andra tekniker som syftar till att öka hjärnans plasticitet använder praxis av fantasi för rörelse av den drabbade hemikroppen. Detta är känt som motoriska bilder och kan också förbättras genom användning av hjärnans datorgränssnitt. Alla neuromodulationstekniker används för att komplettera men inte som en ersättning av konventionell rehabilitering.

Å ena sidan produceras exogena neuromodulationseffekter huvudsakligen av förändringar direkt inducerade i kortikal excitabilitet och å andra sidan tros endogen neuromodulering ha mer utbredda subkortikala effekter. En av de troliga orsakerna till de kortsiktiga effekterna av dessa tekniker är takeffekten av förändringar i kortikal excitabilitet som kan uppnås icke-invasivt, men trots de goda resultat som uppnåtts med användningen av icke-invasiva neuromoduleringstekniker individuellt, finns är en brist på validerade neurorehabiliteringsprotokoll som integrerar olika tillvägagångssätt som har visat sig vara effektiva individuellt.

Neurow-systemet (NeuroRehabLab, Lissabon, Portugal) är ett uppslukande multimodalt BCI-VR-träningssystem som kombinerar motoriska bilder och neurofeedback genom BCI:er, med hjälp av virtuell verklighet har designats för att användas på patienter med kronisk stroke, dess effektivitet har visats i en pilotstudie .

Båda tillvägagångssätten, Neurow-systemet (NeuroRehabLab, Lissabon, Portugal) och bilaterala rTMS-protokoll kommer sannolikt att komplettera deras effekter och uppnå en starkare neuroplasticitetsförbättring hos strokepatienter. Båda har använts separat för behandling av motoriska följdsjukdomar i de övre extremiteterna efter stroke. Effekterna av dessa kombinerade tekniker är sannolikt inte bara baserade på ökningen av kortikal excitabilitet utan också på subkortikala mekanismer.

Huvudsyftet med denna studie är att genomföra en dubbelblind, randomiserad, kontrollerad studie som syftar till att studera den kliniska effekten av Neurow-systemet (NeuroRehabLab, Lissabon, Portugal) över bilateral rTMS plus konventionell rehabilitering vid motoriska följdsjukdomar i övre extremiteterna efter subakut stroke ( 3 till 12 månader). Vi kommer att leta efter förändringar i 1. Isometrisk styrka i övre extremiteter, 2. Funktionella motoriska skalor i övre extremiteter, 3. Handskicklighet 4. Kortikala excitabilitetsförändringar. Vår huvudhypotes är att båda neuromodulationsteknikerna i kombination kommer att vara överlägsna användningen av enbart rTMS som adjuvant terapi till konventionell rehabilitering.

Detta protokoll kombinerar tekniker som har visat sig vara kostnadseffektiva. Om det visar sig att den kliniska förbättringen med denna kombination är betydande, kommer det att vara öppen en ny linje av kombinerade neuromoduleringsmetoder för att nå och effektiv metod för motorneurorehabilitering av övre extremiteterna efter en stroke.