Una meta-analisi: l'effetto dell'interfaccia cervello-computer (BCI) sulla riabilitazione dell'arto superiore dopo un ictus

Sep 11, 2023

introduzione

La riabilitazione motoria dopo l’ictus è ora in rapida crescita, guidata da altri campi tecnologici come la realtà virtuale e aumentata (VR/AR), la robotica e l’interfaccia cervello-computer (BCI) invasiva e non invasiva. La BCI può fornire un feedback sensoriale in tempo reale dell'attività EEG, consentendo ai pazienti colpiti da ictus di regolare consapevolmente i propri ritmi sensomotori. Nella tipica BCI non invasiva basata sull'EEG, l'intenzione motoria dell'utente (immaginazione motoria o esecuzione) viene decodificata dall'attività elettrica del cervello in tempo reale estraendo caratteristiche rilevanti. Il rilevamento dell'intenzione di movimento da parte della BCI attiverà il corrispondente feedback sensoriale per l'utente. Questo feedback può essere in forma astratta (come il cursore che si muove sullo schermo di un computer) o sotto forma di feedback concreto (come una rappresentazione visiva delle parti del corpo di un partecipante su un avatar virtuale o sovrapposto direttamente a un partecipante fisicamente) o rilascio somatosensoriale tramite sistemi robotici, tattili o di stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) per riprodurre i movimenti previsti, che ha dimostrato di migliorare l'apprendimento motorio.

L'interfaccia cervello-computer ha iniziato ad essere utilizzata nella riabilitazione dopo un ictus. Ha lo scopo di promuovere la neuroplasticità regolando o autoregolando le attività neurofisiologiche, migliorando così l'effetto della riabilitazione. Tuttavia, vi sono ancora incertezze sulla sua effettiva efficacia clinica. Questo articolo mira a quantificare l'efficacia dell'allenamento BCI nella riabilitazione dell'arto superiore dopo l'ictus conducendo una meta-analisi degli studi randomizzati controllati (RCT) esistenti. In questi studi randomizzati sono stati riportati cambiamenti nella funzione motoria all'inizio e alla fine dell'intervento. I ricercatori hanno esaminato i rapporti disponibili di tutti gli studi randomizzati che utilizzavano queste tecniche. Hanno fornito punteggi di discinesia pre e post intervento per i gruppi sperimentali e di controllo, che includevano terapia standard, terapia robotica, stimolazione elettrica e immagini motorie senza BCI.

Metodi

Sono stati utilizzati MEDLINE, CENTRAL, PEDro e altri database e la letteratura è stata vagliata controllando i riferimenti di più articoli di revisione. Sono stati selezionati studi randomizzati controllati che utilizzavano la BCI per la riabilitazione motoria post-ictus e sono stati forniti i punteggi dei disturbi motori prima e dopo l'intervento. Le dimensioni degli effetti riepilogativi sono state calcolate utilizzando il metodo della varianza inversa con effetti casuali. Inizialmente sono stati trovati 524 articoli e, dopo aver rimosso i duplicati, sono stati selezionati i titoli e gli abstract di 473 articoli. Infine, sono stati trovati 26 articoli corrispondenti a studi clinici BCI, di cui 9 studi che hanno coinvolto un totale di 235 sopravvissuti all'ictus hanno soddisfatto i criteri di inclusione per la meta-analisi (studi controllati randomizzati con la prestazione motoria come indice di risultato).

Risultati

In 6 studi BCI, il miglioramento motorio, quantificato principalmente mediante la valutazione Fugl-Meyer degli arti superiori (FMA-UE), ha superato la differenza minima clinicamente importante (MCID=5.25), mentre questo miglioramento è stato ottenuto solo in 3 gruppi di controllo . Nel complesso, la differenza media standardizzata tra l'allenamento BCI e FMA-UE rispetto alla condizione di controllo è stata 0,79 (IC 95%: da 0,37 a 1,20), nell'intervallo da moderato ad ampio in pool dimensioni degli effetti. Inoltre, diversi studi hanno dimostrato che la BCI induce neuroplasticità funzionale e strutturale a livelli subclinici.

Conclusioni

La neuroriabilitazione basata sull'interfaccia cervello-computer mostra una dimensione dell'effetto da moderata a grande sulla funzione motoria degli arti superiori, che è superiore ai trattamenti riabilitativi convenzionali come l'immaginazione motoria, la terapia dello specchio, l'allenamento assistito da robot, la terapia del movimento indotta da vincoli, la terapia della realtà virtuale e tDCS. Oltre agli esiti motori, diversi studi hanno riportato livelli subclinici di neuroplasticità funzionale e strutturale indotti dalla BCI, alcuni dei quali correlati a risultati motori migliorati. Sono necessari ulteriori studi con campioni di dimensioni maggiori per migliorare l’affidabilità di questi risultati.

Riferimento: Cervera MA, Soekadar SR, Ushiba J, et al. Interfacce cervello-computer per la riabilitazione motoria post-ictus: una meta-analisi. Ann Clin Transl Neurol. 25 marzo 2018;5(5):651-663.