Effekt av multisite högupplöst transkraniell likströmsstimulering som riktar sig mot sensorimotoriskt nätverk

Transkraniell likströmsstimulering (tDCS) har använts för att underlätta kortikal excitabilitet i strokepopulationer, eftersom ökande bevis tyder på att klinisk återhämtning från stroke tillskrivs neuroplastisk omorganisation. Återhämtning från stroke efter denna typ av icke-invasiv neuromodulering förblir dock divergerande mellan strokepatienter på grund av variationer i deras etiologier, lesionsprofiler och varaktigheter efter stroke. Vid stroketillämpning av tDCS har de flesta icke-invasiva hjärnstimuleringsstudier huvudsakligen fokuserat på moduleringen av den primära motoriska cortex (M1) vid återinlärning av motorisk färdighet. Tidigare studier har visat att inte bara M1, som är det viktigaste området associerat med motorsystemet, utan även andra sekundära motoriska områden (t.ex. premotorisk cortex (PM) och kompletterande motorisk area (SMA)) kan påverkas av uppkomsten av stroke. Faktum är att SMA-aktiveringar och -skiftningar i M1 observeras ofta hos strokepatienter. Hjärnregioner fungerar dock inte isolerat, utan kommunicerar och interagerar med andra diskreta regioner genom nätverk. Konventionella stimuleringar av en region (normalt M1 i stroke) har försummat nätverkspåverkan och den förändrade motoriska nätverkssammansättningen efter stroke, som ofta är begränsad vid strokerehabilitering. En ny multisite högupplöst tDCS (HD-tDCS) hos friska människor visade att sådan nätverksinriktad stimulering kunde förbättra motorisk excitabilitet utöver konventionell stimulering som bara riktar sig till en region. Den visade att excitabiliteten efter multisite HD-tDCS var mer än dubbelt så stor som ökningen efter konventionell tDCS.

För att överväga de olika lesionsställena och de olika aktiveringsmönstren för individuella strokeöverlevande, kan personliga lesionsprofiler och anatomiska egenskaper bestämmas med finita elementmodellering, med lesionsprofiler genererade från MRI och avancerade algoritmer som beräknar strömtätheten för att maximera moduleringseffekten. Elektrodplaceringarna kan bestämmas av montageoptimeringen, som riktar sig till individuell motornätverksaktivering som navigeras av uppgiftsbaserad fMRI med hjälp av beräkningsalgoritmer. Genom att rikta in sig på motornätverk kan det nya elektrodmontaget på flera platser ge en potential att underlätta bättre kortikal aktivering än konventionella tDCS-montage.

I denna studie kommer en randomiserad cross-over-studie att genomföras för att utforska motorisk aktivering och omorganiseringsförändringar före och efter multisite HD-tDCS, konventionell tDCS och sham-tDCS hos strokeöverlevande. Stimuleringseffekten kommer att utvärderas med fMRI.