中风后康复的操作条件反射
检查手腕伸肌 MEP 的操作条件反射对中风后手臂肌肉间协调的影响
本研究的目的包括:
- 测试在一个离散的初级运动皮层部位代表的多个上肢肌肉是否反映了中风后现有的肌肉协同作用。
- 测试改变的肌肉协同作用和肌肉间协调是否可延展至运动诱发电位调节,从而诱导目标肌肉、腕伸腕桡侧肌的皮质脊髓可塑性
研究概览
详细说明
中风是美国长期残疾的主要原因,可显着影响上肢 (UE) 的功能。 UE 的主要运动障碍之一是肌肉间协调异常,这会导致中风后功能和生活参与受损。 此外,关于中风如何影响多块 UE 肌肉的皮质脊髓神经支配,可视化为多肌肉运动诱发电位 (MEP) 到初级运动皮层 (M1) 的经颅磁刺激 (TMS),及其与肌肉间的关联,人们知之甚少协调和中风中 UE 运动功能受损。 一些研究表明,改善患肢的皮质脊髓兴奋性可能能够改善脑卒中后的肌间协调,促进运动功能恢复。 操作性条件反射是一种方法,不仅可用于产生目标可塑性,还可用于在多个脊柱/脊柱上通路中产生更广泛的有益可塑性。 最近的研究表明,MEP 操作性上调可以增加 UE 和下肢 (LE) 以及多发性硬化症 LE 中脊髓损伤患者目标肌肉的皮质脊髓兴奋性。
对于项目的目标 1,TMS 引发的 MEP 将应用于手腕 ECR 的热点。 在等距力生成任务期间,将同时收集来自 15 个 UE 肌肉的 EMG 信号。 该目标将招募 10 名年龄匹配(40-75 岁)的健康成人和 10 名成人(40-75 岁)中风幸存者。 每个参与者将有一个单独的测量会话。
对于项目的目标 2,从 10 名中风幸存者中随机抽取 4 名将执行手腕 ECR 的操作性条件反射方法;此外,还将进行肌间协调性评估、UE Fugl-Meyer (FM) 和动作研究手臂测试 (ARAT)。 参与者每周将进行 3 次访问,持续 10 周的培训课程。 最后,为了测试干预效果的保留,他们将在完成培训后的一个月和三个月进行两次评估。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Jinsook Roh, PhD
- 电话号码:7137432578
- 邮箱:jroh@Central.UH.EDU
研究联系人备份
- 姓名:Manuel A Portilla-Jiménez, MS, BME
- 电话号码:3467194921
- 邮箱:maporti4@cougarnet.uh.edu
学习地点
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Texas
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Houston、Texas、美国、77204
- 招聘中
- University of Houston
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接触:
- Manuel A Portilla-Jiménez, MS, BME
- 电话号码:3467194921
- 邮箱:maporti4@cougarnet.uh.edu
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接触:
- Jinsook Roh, PhD
- 电话号码:713-743-2578
- 邮箱:jroh@central.uh.edu
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
年龄匹配健康组纳入标准
- 年龄介乎40至75岁的男性或女性
- 没有已知的神经损伤
年龄匹配健康组排除标准
- 患有涉及上肢的骨科疾病;
- 有任何神经系统疾病的病史;
- 潜在参与者和/或其家庭成员有任何癫痫病史;
- 对 TMS 有不良反应;
- 无法同意;
- 怀孕了。
卒中组的纳入标准
- 男性或女性偏瘫慢性中风幸存者;
- 年龄在40-75岁之间;
- 单侧缺血性或出血性大脑中动脉卒中;
- 神经稳定 >6 个月;
- 期望目前的药物将维持至少 3 个月不变。 接受稳定使用抗痉挛药物(例如巴氯芬、地西泮、替扎尼定);
- 有中度至重度障碍 (FMA<45/66);
- 手腕伸展较弱(即手动肌肉力量测试<4);
- 有资格接受经颅磁刺激 (TMS),并且受影响较大的手臂必须存在桡侧腕伸肌 (ECR) 运动诱发电位 (MEP);
- 无严重痉挛(改良 Ashworth (MA) <4);
- 3 个月内未在受损手臂上注射过肉毒杆菌毒素。
卒中组排除标准
- 患有涉及上肢的骨科疾病;
- 在 ECR 中没有引出可测量的 MEP;
- 无法产生任何自愿的 ECR EMG 活动;
- 足以干扰知情同意或协议成功完成的认知障碍(蒙特利尔认知评估 (MoCA) 评分 < 26);
- 另一种神经系统疾病的病史;
- 眩晕史;
- 前庭或耳蜗功能障碍史;
- 有惊厥或癫痫病史;
- 上肢关节位置觉麻醉;
- 怀孕或有可能怀孕(自我报告);
- 大脑/头骨中有金属(钛除外;例如 碎片、碎片、夹子等);
- 有人工耳蜗;
- 植入了神经刺激器(DBS、硬膜外/硬膜下、VNS);
- 体内有心脏起搏器或心内导管或金属;
- 有药物输液装置;
- 正在服用任何药物来治疗精神疾病;
- 有脊髓或心室分支;
- 对 TMS 有不良反应。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:ECR MEP 调节 - 中风
中风幸存者 ECR 的 MEP 操作性条件反射
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TMS 引发的 MEP 将应用于手腕桡侧腕伸肌的热点。
在培训试验期间,参与者将被要求增加他们的 MEP 响应的大小。
在评估试验期间,物理治疗师或职业治疗师将使用 FMA 和 ARAT 评估手臂损伤的功能水平。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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肌肉间协调模式 (ICoP) 的变化
大体时间:在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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将记录 15 块肌肉的肌电图。
为了评估腕伸肌 MEP OC 是否会引起肌间协调模式组成的变化,将对 EMG 应用非负矩阵分解来识别和比较 ICoP。
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在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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运动诱发电位 (MEP) 的变化
大体时间:在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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为了测量目标肌肉(桡侧腕伸肌)及其拮抗剂(桡侧腕屈肌)的皮质脊髓兴奋性,当参与者提供每个肌肉背景肌电图(EMG)信号的 ~30% 最大自愿收缩水平时,将引发欧洲议会议员.
对于所有试验,将使用在皮层最佳位置高于主动运动阈值约 10% 的经颅磁刺激来引发 MEP。
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在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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Fugl-Meyer 评估 (FMA) 分数的变化
大体时间:时间框架:在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次训练后,以及分别在第 24 次训练后的 1 个月和 3 个月
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为了测量中风后运动障碍的严重程度,将在人体上肢进行 FMA。
FMA 通常用于评估运动损伤和运动恢复的严重程度。
最大 FMA 上肢运动评分为 66(即 0:完全运动损伤;66:正常运动性能)。
每个项目都按 3 分制评分(0 = 不能执行,1 = 部分执行,2 = 完全执行)。
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时间框架:在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次训练后,以及分别在第 24 次训练后的 1 个月和 3 个月
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行动研究手臂测试 (ARAT) 分数的变化
大体时间:在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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为了测量中风后的运动功能,ARAT 将在人体上肢进行。
19 包含 ARAT 的项目分为四个子量表(抓握、抓握、捏和大动作),并按难度递减的顺序排列,首先检查最困难的任务,然后检查最不困难的任务。
任务绩效按 4 分制评分,范围从 0(无运动)到 3(运动正常进行)。
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在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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等距手腕力跟踪任务期间发生的力误差变化
大体时间:在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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作为机械结果,将记录在等距手腕力跟踪任务(斜坡向上保持斜坡向下)期间发生的力错误,以评估腕部运动控制功能,随着皮质脊髓兴奋性通过 MEP 上调增加而改变。
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在任何训练之前,分别在第 12 次和第 24 次调节后,以及分别在第 24 次调节后 1 个月和 3 个月
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Jinsook Roh, Ph.D.、University of Houston
出版物和有用的链接
一般刊物
- Ting LH, Chiel HJ, Trumbower RD, Allen JL, McKay JL, Hackney ME, Kesar TM. Neuromechanical principles underlying movement modularity and their implications for rehabilitation. Neuron. 2015 Apr 8;86(1):38-54. doi: 10.1016/j.neuron.2015.02.042.
- McMorland AJ, Runnalls KD, Byblow WD. A neuroanatomical framework for upper limb synergies after stroke. Front Hum Neurosci. 2015 Feb 16;9:82. doi: 10.3389/fnhum.2015.00082. eCollection 2015.
- Tresch MC, Jarc A. The case for and against muscle synergies. Curr Opin Neurobiol. 2009 Dec;19(6):601-7. doi: 10.1016/j.conb.2009.09.002. Epub 2009 Oct 12.
- Roh J, Rymer WZ, Perreault EJ, Yoo SB, Beer RF. Alterations in upper limb muscle synergy structure in chronic stroke survivors. J Neurophysiol. 2013 Feb;109(3):768-81. doi: 10.1152/jn.00670.2012. Epub 2012 Nov 14.
- Roh J, Rymer WZ, Beer RF. Evidence for altered upper extremity muscle synergies in chronic stroke survivors with mild and moderate impairment. Front Hum Neurosci. 2015 Feb 11;9:6. doi: 10.3389/fnhum.2015.00006. eCollection 2015.
- Thompson AK, Fiorenza G, Smyth L, Favale B, Brangaccio J, Sniffen J. Operant conditioning of the motor-evoked potential and locomotion in people with and without chronic incomplete spinal cord injury. J Neurophysiol. 2019 Mar 1;121(3):853-866. doi: 10.1152/jn.00557.2018. Epub 2019 Jan 9.
- Thompson AK, Cote RH, Sniffen JM, Brangaccio JA. Operant conditioning of the tibialis anterior motor evoked potential in people with and without chronic incomplete spinal cord injury. J Neurophysiol. 2018 Dec 1;120(6):2745-2760. doi: 10.1152/jn.00362.2018. Epub 2018 Sep 12.
- Thompson AK, Favale BM, Velez J, Falivena P. Operant Up-Conditioning of the Tibialis Anterior Motor-Evoked Potential in Multiple Sclerosis: Feasibility Case Studies. Neural Plast. 2018 Jul 15;2018:4725393. doi: 10.1155/2018/4725393. eCollection 2018.
研究记录日期
研究主要日期
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初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
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