中风后实时个性化大脑状态依赖性 TMS

经颅磁刺激（TMS）干预可以切实加强残余皮质脊髓连接并促进中风后麻痹手部功能的恢复。 为了最大限度地发挥此类干预措施的治疗效果，必须在中风后大脑活动模式期间进行干预，在此期间 TMS 最好地激活残余皮质脊髓束并增强其中的神经传递（即大脑状态依赖性 TMS）。 在这项研究中，研究人员将测试实时、个性化的大脑状态依赖性 TMS 在慢性中风幸存者中的可行性。 研究人员还将量化残余皮质脊髓束的个性化后脑状态依赖性激活与手部运动障碍之间的关系；结果将为未来的临床试验纳入标准提供信息。

参与者将前往实验室进行为期两天的测试，测试期间至少间隔一晚的睡眠。 第一天，参与者将提供知情同意书。 麦克阿瑟能力评估工具和 Frenchay 失语症筛查测试将用于评估同意能力并根据需要确认是否存在表达性失语症。 之后，研究人员将使用上肢 Fugl-Meyer 评估、握力和捏力测量以及灵活性测量（要求参与者使用受影响的手将小钉子放入圆孔中）完成上肢运动障碍的资格筛选和临床评估。 然后，将对参与者进行筛查，以确定从病变半球到静止时受影响的手部肌肉是否存在残留的皮质脊髓连接。 记录电极将连接到受影响的第一背侧骨间肌、拇短展肌、拇对肌和指总伸肌，以记录这些肌肉中 TMS 诱发的抽搐。 在此筛选过程中，单脉冲 TMS 将应用于 1 厘米分辨率网格的每个点，该网格覆盖病变半球的主要和次要运动区域（以最大刺激器输出）。 如果 TMS 可靠地引发任何这些肌肉的肌肉抽搐，则该参与者将被视为具有残留的皮质脊髓连接，并且有资格参加完整的研究。 如果这些肌肉中的任何一个都不能引起肌肉抽搐，则该参与者将没有资格参加完整的研究。 之后，所有记录电极将被移除，参与者将离开实验室。

第二天，参与者将返回实验室。 研究人员将使用游泳帽将记录电极放置在头皮上。 研究人员还将记录电极放置在受影响的手部肌肉（第一天期间最可靠地观察到抽搐​​）以及受影响的手和手腕的另外四块肌肉上。 在确定 TMS 最能引起肌肉抽搐的位置后，研究人员将确定 TMS 至少在一半时间内引起肌肉抽搐的最低可能强度。 然后，他们将提供 6 组 100 个单 TMS 脉冲，同时参与者睁着眼睛安静地休息；刺激的强度将比 TMS 至少有一半时间引起肌肉抽搐的最低可能强度高 20%。 随后，研究人员将使用这 6 个区块期间获得的肌肉和大脑活动记录来构建个性化数学模型，该模型可识别哪些大脑活动模式对应于 TMS 诱发的最大肌肉抽搐。 然后研究人员将使用该模型实时检测这些大脑活动模式的发生；当检测到这些模式时，将发出单个 TMS 脉冲。 为了进行比较，研究人员还将在随机大脑活动模式期间提供单个 TMS 脉冲。 之后，所有记录电极将被移除，参与将完成，参与者将离开实验室。

研究人员将总共招募 37 名慢性中风幸存者进行这项研究。 本研究所需的参与者数量是根据他们的初步研究和之前的研究确定的，这些研究探讨了皮质脊髓束激活的变异性（构建强大的个性化分类器的必要组成部分）和皮质脊髓束完整性（运动障碍和恢复潜力的相关性）之间的关系）。