Un sistema ta-VNS de circuito cerrado sincronizado con entrenamiento motor basado en BCI para la rehabilitación post-ictus de la extremidad superior

Summary

Este estudio demuestra un protocolo estandarizado para un sistema ta-VNS de lazo cerrado sincronizado con entrenamiento motor basado en BCI. Además, compara la eficacia del sistema ta-VNS de circuito cerrado sincronizado con el entrenamiento motor basado en BCI con la del sham ta-VNS, aportando evidencia significativa de su aplicación clínica en la rehabilitación del ictus.

Abstract

La estimulación transcutánea del nervio vago auricular (ta-VNS) consiste en aplicar estimulación eléctrica mediante electrodos a la concha auricular. Esto activa las fibras aferentes vagales, iniciando una vía ascendente desde la periferia hasta el tronco encefálico, que en última instancia estimula las proyecciones vagales centrales y promueve la plasticidad neural. Estudios previos han demostrado que combinar el ta-VNS con el entrenamiento motor ofrece beneficios sinérgicos para la recuperación motora tras un ictus. Sin embargo, estos enfoques combinados suelen emplear estimulación en lazo abierto con parámetros fijos, careciendo de respuesta en lazo cerrado en tiempo real a la actividad neuronal dinámica. Para abordar esta limitación, desarrollamos un novedoso sistema ta-VNS de lazo cerrado sincronizado con entrenamiento motor de interfaz cerebro-ordenador (BCI) activada por electroencefalografía (EEG). Este sistema fue diseñado para mejorar el acoplamiento corticoespinal y promover la plasticidad sináptica. Establecimos un protocolo estandarizado para aplicar este sistema ta-VNS de lazo cerrado sincronizado con el entrenamiento motor basado en BCI en pacientes con ictus. Utilizando una evaluación funcional basada en EEG, comparamos los efectos del sistema ta-VNS en lazo cerrado sincronizado con el entrenamiento motor basado en BCI con los del sham ta-VNS sincronizado con el entrenamiento motor basado en BCI. Este trabajo proporciona las bases metodológicas y teóricas para la aplicación clínica de este enfoque en la rehabilitación tras el ictus.

Introduction

La estimulación transcutánea del nervio vago auricular (TA-VNS) es una técnica de neuromodulación no invasiva utilizada para mejorar las alteraciones motoras tras un^ictus. Este método consiste en estimular la concha auricular con electrodos para activar la rama auricular del nervio vago. Esta estimulación inicia la vía del núcleo tractus solitario (NTS)-locus coeruleus (LC^{) 2}, que asciende hasta proyecciones vagales centrales en la corteza motora, el lóbulo frontal, el tálamo y el cerebelo. Este proceso mejora la plasticidad neuronal y la reorganización^{de redes 3}.....

Protocol

El estudio fue aprobado por la Asociación de Ética Médica del Séptimo Hospital Afiliado de la Universidad Sun Yat-sen (Shenzhen, China) (número de aprobación: KY-2025-318-01) el 30 de abril de 2025. El ensayo fue registrado en el Registro Chino de Ensayos Clínicos (número de registro: ChiCTR2500104317) el 16 de junio de 2025. El sujeto firmó el formulario de consentimiento informado.

1. Reclutamiento

1. Criterios de inclusión
   1. Reclutar sujetos con diagnóstico de ictus que cumpla los criterios (que abarcan hemorragia cerebral e infarto) establecidos por la Cuarta Conferenci....

Results

Un paciente masculino de 37 años con ictus se sometió sucesivamente a dos intervenciones: un sistema ta-VNS de circuito cerrado sincronizado con entrenamiento motor basado en BCI, y un sistema simulado ta-VNS sincronizado con entrenamiento motor basado en BCI. Las características de referencia se presentan en la Tabla 1. Los Parámetros de Intervención del Sistema se presentan en la Tabla 2.

Para el paciente con ictus, se regis.......

Discussion

Investigaciones previas confirman que sincronizar la ta-VNS con el entrenamiento motor tradicional optimiza la eficacia terapéutica para la recuperación motora post-ictus, probablemente mediante una neuromodulación precisa que mejora la reorganización^{neuronal 8,14}. Basándonos en esta evidencia, establecimos un protocolo experimental estandarizado y empleamos biomarcadores EEG para monitorizar los patrones de activación cortical-s.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Compresas de alcohol	Steady Medical Group Co., Ltd.		Desinfección de la piel
Botella de electrolitos	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Capacidad: 150 mL, utilizada para almacenar solución electrolítica
Evaluación de Fugl-Meyer de la función motora de las extremidades superiores	La evaluación estandarizada desarrollada por el académico sueco Fugl-Meyer	FMA-UE	Se utiliza principalmente para la evaluación clínica de las actividades reflejas, el control motor y la fuerza muscular de las extremidades superiores de pacientes con ictus.
Sistema de formación y evaluación de rehabilitación de la función de la mano	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-H1	El sistema de entrenamiento controlaba los guantes de rehabilitación de forma neumática y ayudaba a los pacientes a realizar gradualmente el entrenamiento de rehabilitación mediante entrenamiento multimodo entrenamiento de rehabilitación para los músculos de la mano. La formación es muy interesante, muy inmersiva y tiene una función de evaluación que puede evaluar el estado de recuperación de los pacientes .
Monitores de frecuencia cardíaca	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-HRV-001	Monitorizar la frecuencia cardíaca
Algodón Lingke	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Se utiliza para absorber agua salada y transmitir señales
Mini-Examen del Estado Mental	La evaluación estandarizada desarrollada por el mariscal F. Folstein et al.	MMSE	Cribado rápido del deterioro cognitivo en adultos
Agua pura	China Resources Tianbo Beverage (China) Co., Ltd.	Agua purificada de Yibao	Se utilizan 150 mL para preparar la solución electrolítica
Sistema inalámbrico de adquisición y análisis de EEG multicanal de electrodos salinos	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-NT1-G	El equipo de adquisición de EEG era un sistema inalámbrico de electrodos salinos multicanal de 32 derivaciones. Según el sistema internacional 10-10, había 30 electrodos de adquisición y 2 electrodos oftálmicos. La impedancia de entrada del dispositivo era de 1 G&Omega, el ruido de entrada era inferior a 0,4 μ V, y la razón de rechazo en modo común era de -120 dB. La impedancia de desgaste del electrodo era inferior a 5 k&Omega, y la frecuencia de muestreo del EEG era de 500 Hz.
Cloruro de sodio	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		4,5 g, usados para preparar la solución electrolítica
Estimulador transcutáneo del nervio vago auricular	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-TVNS-001	El producto está compuesto principalmente por un huésped estimulador del nervio vago no invasivo, electrodo superficial no invasivo del estimulador del nervio vago y cable de carga. Los electrodos del estimulador pueden ser controlados por software, y los parámetros de estimulación incluyen frecuencia, ancho de pulso, tiempo, modo, etc.
Bote mojador	Xi'an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Capacidad: 250 mL, utilizada para remojar algodón pelusa