Un système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec un entraînement moteur basé sur la BCI pour la rééducation post-AVC du membre supérieur

Summary

Cette étude démontre un protocole standardisé pour un système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec un entraînement moteur basé sur BCI. De plus, il compare l’efficacité du système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec l’entraînement moteur basé sur la BCI à celle du sham ta-VNS, fournissant des preuves significatives de son application clinique en rééducation après AVC.

Abstract

La stimulation transcutanée du nerf vague auriculaire (ta-VNS) consiste à appliquer une stimulation électrique via des électrodes sur la concha auriculaire. Cela active les fibres afférentes vagues, initiant une voie ascendante de la périphérie vers le tronc cérébral, qui stimule finalement les projections vagues centrales et favorise la plasticité neuronale. Des études antérieures ont démontré que combiner le ta-VNS avec l’entraînement moteur offre des bénéfices synergiques pour la récupération motrice après un AVC. Cependant, ces approches combinées utilisent généralement une stimulation en boucle ouverte avec des paramètres fixes, sans réactivité en boucle fermée en temps réel à l’activité neuronale dynamique. Pour remédier à cette limitation, nous avons développé un nouveau système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec l’entraînement moteur de l’interface cerveau-ordinateur (BCI) déclenchée par électroencéphalographie (EEG). Ce système a été conçu pour renforcer le couplage corticospinal et favoriser la plasticité synaptique. Nous avons établi un protocole standardisé pour appliquer ce système ta-VNS en boucle fermée, synchronisé avec l’entraînement moteur basé sur la BCI chez les patients victimes d’AVC. En utilisant une évaluation fonctionnelle basée sur l’EEG, nous avons comparé les effets du système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec l’entraînement moteur basé sur BCI à ceux du faux ta-VNS synchronisé avec l’entraînement moteur basé sur BCI. Ces travaux fournissent les bases méthodologiques et théoriques pour l’application clinique de cette approche en rééducation après AVC.

Introduction

La stimulation transcutanée du nerf vague auriculaire (ta-VNS) est une technique de neuromodulation non invasive utilisée pour atténuer les troubles moteurs^{post-AVC 1}. Cette méthode consiste à stimuler la concha auriculaire avec des électrodes pour activer la branche auriculaire du nerf vague. Cette stimulation initie la voie 2 du locus du noyau tractus solitaire (NTS^{) (}NTS), qui monte vers des projections vagues centrales dans le cortex moteur, le lobe frontal, le thalamus et le cervelet. Ce processus améliore la plasticité neuronale et la réorganisation^{des réseaux 3}

Protocol

L’étude a été approuvée par l’Association d’éthique médicale du Septième Hôpital affilié de l’Université Sun Yat-sen (Shenzhen, Chine) (numéro d’approbation : KY-2025-318-01) le 30 avril 2025. L’essai a été enregistré au Registre chinois des essais cliniques (numéro d’enregistrement : ChiCTR2500104317) le 16 juin 2025. Le sujet a signé le formulaire de consentement éclairé.

1. Recrutement

1. Critères d’inclusion
   1. Recrutez des sujets ayant un diagnostic d’AVC qui répond aux critères (incluant hémorragie cérébrale et infarctus) établis par la Quatrième Conférence Nationale A....

Results

Un patient masculin de 37 ans ayant subi un AVC a successivement subi deux interventions : un système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec un entraînement moteur basé sur BCI, et un système ta-VNS simulé synchronisé avec un entraînement moteur basé sur BCI. Les caractéristiques de référence sont présentées dans le tableau 1. Les paramètres d’intervention du système sont présentés dans le tableau 2.

Pour le patient victime .......

Discussion

Des recherches antérieures confirment que synchroniser le ta-VNS avec l’entraînement moteur traditionnel optimise l’efficacité thérapeutique pour la récupération motrice post-AVC, probablement grâce à une neuromodulation précise qui favorise la réorganisation^{neuronale 8,14}. S’appuyant sur ces preuves, nous avons établi un protocole expérimental standardisé et utilisé des biomarqueurs EEG pour surveiller les schémas d’activation c.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Serviettes alcoolisées	Steady Medical Group Co., Ltd.		Désinfection cutanée
Bouteille d’électrolytes	Xi’an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Capacité : 150 mL, utilisée pour stocker une solution électrolytique
Évaluation de Fugl-Meyer de la fonction motrice des membres supérieurs	L’évaluation standardisée développée par le chercheur suédois Fugl-Meyer	FMA-UE	Il est principalement utilisé pour l’évaluation clinique des activités réflexes, du contrôle moteur et de la force musculaire des membres supérieurs des patients victimes d’AVC.
Système de formation et d’évaluation de la rééducation des fonctions manuelles	Xi’an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-H1	Le système d’entraînement contrôlait les gants de rééducation de manière pneumatique et aidait les patients à réaliser progressivement la rééducation grâce à l’entraînement multi-mode entraînement de rééducation des muscles de la main. La formation est très intéressante, très immersive, et possède une fonction d’évaluation qui permet d’évaluer la fonction de la main des patients de récupération.
Moniteurs de fréquence cardiaque	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-HRV-001	Surveillez le rythme cardiaque
Coton Lingke	Xi’an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Utilisé pour absorber l’eau salée et transmettre des signaux
Mini-examen de l’état mental	L’évaluation standardisée développée par le maréchal F. Folstein et al.	MMSE	Dépistage rapide du déficit cognitif chez l’adulte
Eau pure	China Resources Tianbo Beverage (China) Co., Ltd.	Eau purifiée de Yibao	150 mL sont utilisés pour préparer la solution électrolytique
Système d’acquisition et d’analyse EEG multicanal sans fil à électrodes salines	Xi’an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.	ZhenTec-NT1-G	L’équipement d’acquisition EEG était un système d’acquisition et d’analyse EEG sans fil multicanal à électrodes salines à 32 conduits. Selon le système international 10-10, il y avait 30 électrodes d’acquisition et 2 électrodes ophtalmiques. L’impédance d’entrée de l’appareil était de 1 G&Omega, le bruit d’entrée était inférieur à 0,4 &mu ; V, et le ratio de rejet en mode commun était de -120 dB. L’impédance d’usure de l’électrode était inférieure à 5 k&Omega, et la fréquence d’élevage EEG était de 500 Hz.
Chlorure de sodium	Xi’an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		4,5 g, utilisé pour préparer la solution électrolytique
Stimulateur du nerf vague auriculaire transcutané	Shenzhen Huiying Electronic Technology Co., Ltd.	HY-TVNS-001	Le produit est principalement composé d’un hôte stimulateur du nerf vague non invasif, d’une électrode de surface non invasive du stimulateur du nerf vague, d’un câble de charge. Les électrodes du stimulateur peuvent être contrôlées par logiciel, et les paramètres de stimulation incluent la fréquence, la largeur d’impulsion, le temps, le mode, etc.
Bouteille mouillante	Xi’an Zhentai Intelligent Technology Co., Ltd.		Capacité : 250 mL, utilisé pour le trempage du coton à charpie