Ein geschlossenes ta-VNS-System, das mit BCI-basiertem motorischem Training für die Rehabilitation der oberen Gliedmaßen nach einem Schlaganfall synchronisiert ist

Summary

Diese Studie demonstriert ein standardisiertes Protokoll für ein geschlossenes ta-VNS-System, das mit BCI-basiertem Motortraining synchronisiert ist. Darüber hinaus vergleicht es die Wirksamkeit des geschlossenen ta-VNS-Systems, das mit BCI-basiertem motorischem Training synchronisiert ist, mit der von Sham-ta-VNS, was bedeutende Belege für seine klinische Anwendung in der Schlaganfallrehabilitation liefert.

Abstract

Die transkutane aurikuläre Vagusnervstimulation (ta-VNS) beinhaltet die elektrische Stimulation über Elektroden an die Ohrmuschel. Dies aktiviert vagale afferente Fasern, die einen aufsteigenden Weg von der peripheren Peripherie zum Hirnstamm einleiten, was letztlich zentrale vagale Projektionen stimuliert und neuronale Plastizität fördert. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Kombination von ta-VNS mit motorischem Training synergetische Vorteile für die motorische Erholung nach einem Schlaganfall bietet. Diese kombinierten Ansätze verwenden jedoch typischerweise eine offene Stimulation mit festen Parametern, die keine Echtzeit-Reaktionsfähigkeit auf dynamische neuronale Aktivität aufweisen. Um diese Einschränkung zu beheben, entwickelten wir ein neuartiges geschlossenes ta-VNS-System, das mit elektroenzephalographie (EEG) ausgelöstem Gehirn-Computer-Schnittstellentraining (BCI) synchronisiert ist. Dieses System wurde entwickelt, um die kortikospinale Kopplung zu verbessern und die synaptische Plastizität zu fördern. Wir haben ein standardisiertes Protokoll für die Anwendung dieses geschlossenen ta-VNS-Systems entwickelt, das mit BCI-basiertem motorischem Training bei Schlaganfallpatienten synchronisiert ist. Mit EEG-basierter funktionaler Bewertung verglichen wir die Auswirkungen des geschlossenen ta-VNS-Systems, das mit BCI-basiertem motorischem Training synchronisiert ist, mit denen von Schein-ta-VNS, synchronisiert mit BCI-basiertem motorischem Training. Diese Arbeit bildet die methodische und theoretische Grundlage für die klinische Anwendung dieses Ansatzes in der Schlaganfallrehabilitation.

Introduction

Die transkutane aurikuläre Vagusnervstimulation (ta-VNS) ist eine nicht-invasive Neuromodulationstechnik, die eingesetzt wird, um motorische Beeinträchtigungen nach einem Schlaganfall zu mildern. Diese Methode beinhaltet die Stimulation der Auralconcha mit Elektroden, um den Auralast des Vagusnervs zu aktivieren. Eine solche Stimulation initiiert den Nucleus tractus solitarius (NTS)-locus coeruleus (LC) Weg², der zu zentralen Vagusprojektionen im motorischen Kortex, Frontallappen, Thalamus und Kleinhirn aufsteigt. Dieser Prozess verbessert die neuronale Plastizität und die Netzwerkreorga....

Protocol

Die Studie wurde am 30. April 2025 von der Medical Ethics Association des siebten angeschlossenen Krankenhauses der Sun Yat-sen Universität (Shenzhen, China) (Zulassungsnummer: KY-2025-318-01) genehmigt. Die Studie wurde am 16. Juni 2025 im chinesischen Register für klinische Studien (Registrierungsnummer: ChiCTR2500104317) registriert. Die Person hat das Formular zur informierten Einwilligung unterschrieben.

1. Rekrutierung

1. Einschlusskriterien
   1. Stellen Sie Probanden mit Schlaganfalldiagnose auf, die die von der Vierten National Cerebral Vascular Disease Academic Confer....

Results

Ein 37-jähriger männlicher Schlaganfallpatient durchlief nacheinander zwei Interventionen: ein geschlossenes ta-VNS-System, das mit BCI-basiertem motorischem Training synchronisiert ist, und ein Schein-ta-VNS-System, das mit BCI-basiertem motorischem Training synchronisiert ist. Die Ausgangsmerkmale sind in Tabelle 1 dargestellt. Systeminterventionsparameter sind in Tabelle 2 dargestellt.

Für den Schlaganfallpatienten wurde di.......

Discussion

Frühere Forschungen bestätigen, dass die Synchronisation von ta-VNS mit traditionellem motorischem Training die therapeutische Wirksamkeit für die motorische Erholung nach einem Schlaganfall optimiert, wahrscheinlich durch präzise Neuromodulation, die die neuronale Reorganisation verbessert ^8,14. Aufbauend auf dieser Evidenz etablierten wir ein standardisiertes experimentelles Protokoll und verwendeten EEG-Biomarker, um sensorimo.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Alkoholpads	Steady Medical Group Co., Ltd.		Hautdesinfektion
Elektrolytflasche	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Kapazität: 150 mL, zur Speicherung von Elektrolytlösungen verwendet
Fugl-Meyer-Bewertung der motorischen Funktion der oberen Extremität	Die standardisierte Bewertung, entwickelt vom schwedischen Gelehrten Fugl-Meyer	FMA-UE	Es wird hauptsächlich zur klinischen Beurteilung der Reflexaktivitäten, der motorischen Kontrolle und der Muskelkraft der oberen Gliedmaßen von Schlaganfallpatienten eingesetzt.
Trainings- und Evaluierungssystem für Handfunktionsrehabilitation	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-H1	Das Trainingssystem steuerte die Rehabilitations-Trainingshandschuhe pneumatisch und half den Patienten, das Rehabilitationstraining schrittweise durch Multi-Mode-Training Rehabilitationstraining für die Handmuskeln zu realisieren. Die Schulung ist äußerst interessant, sehr immersiv und verfügt über eine Bewertungsfunktion, die die Handfunktion von Patienten Genesungsstatus bewerten kann.
Herzfrequenzmesser	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-HRV-001	Herzfrequenz überwachen
Lingke-Baumwolle	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Verwendet zur Aufnahme von Salzwasser und zur Übertragung von Signalen
Mini-mentale Zustandsprüfung	Die standardisierte Bewertung, die von Marshal F. Folstein et al. entwickelt wurde,	MMSE	Schnelles Screening bei kognitiven Beeinträchtigungen im Erwachsenenalter
Reines Wasser	China Resources Tianbo Beverage (China) Co., Ltd.	Yibao Gereinigtes Wasser	150 mL werden zur Herstellung der Elektrolytlösung verwendet.
Kochsalzelektroden-Wireless-Mehrkanal-EEG-Erfassungs- und Analysesystem	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-NT1-G	Die EEG-Erfassungsausrüstung war ein 32-Leiter-Kochsalzlösungselektroden-Mehrkanal-EEG-Erfassungs- und Analysesystem. Laut dem internationalen 10-10-System gab es 30 Aufnahmeelektroden und 2 ophthalmische Elektroden. Die Eingangsimpedanz des Geräts betrug 1 G & Omega; das Eingangsrauschen lag unter 0,4 und mu; V, und das Abstoßverhältnis im Gleichwertmodus betrug -120 dB. Die Elektrodenverschleißimpedanz lag unter 5 k&Omega, und die EEG-Abtastrate lag bei 500 Hz.
Natriumchlorid	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		4,5 g, verwendet zur Herstellung der Elektrolytlösung
Transkutaner Ohrennervstimulator	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-TVNS-001	Das Produkt besteht hauptsächlich aus einem nicht-invasiven Vagusnerv-Stimulator-Host, einer nicht-invasiven Vagusnerv-Stimulatoroberflächenelektrode und einem Ladekabel. Die Elektroden des Stimulators können durch Software gesteuert werden, und die Stimulationsparameter umfassen Frequenz, Pulsbreite, Zeit, Modus usw.
Befeuchtungsflasche	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Kapazität: 250 mL, zum Einweichen von Fusselbaumwolle verwendet