Relationship between measures of cortical excitability and motor performance in individuals with chronic ischemic stroke

A recuperação motora da mão é importante para a independência funcional de pacientes com acidente vascular cerebral (AVC). A estimulação magnética transcraniana (EMT) é uma técnica não invasiva que pode ser usada para avaliar a excitabilidade do córtex motor. O objetivo principal deste estudo foi avaliar a correlação entre as medidas de EMT (inibição intracortical, IIC; facilitação intracortical, FIC; período silente ipsilateral, Psil) e o desempenho motor em atividades relevantes para as atividades de vida diária, em indivíduos com AVC (grupo AVC) e boa recuperação motora, assim como em sujeitos sem AVC (grupo controle). As medidas foram realizadas no hemisfério afetado (HA) dos indivíduos com AVC e no hemisfério homólogo dos sujeitos do grupo controle. Os objetivos secundários foram: confirmar que a as medidas de EMT do grupo AVC seriam comparáveis às do grupo controle; investigar a relação entre as medidas de IIC ou FIC e o Psil nos dois grupos. Após avaliação de elegibilidade de 2298 sujeitos, 12 pacientes (seis homens) foram incluídos no grupo AVC com média (+- desvio-padrão) de idade 52,9 (+- 11,8) anos, pontuações na escala de AVC do National Institutes of Health de 2,6 (+- 1,8) e na subescala de avaliação do membro superior de Fugl-Meyer de 57,5 (+- 4,6). No grupo controle foram incluídos 10 indivíduos (seis homens) com média de idade 53,3 (+- 12,0) anos. Nos dois grupos, foram avaliados: desempenho no teste de Jebsen Taylor, força de preensão, limiar motor, IIC, FIC e Psil. O coeficiente de correlação de Spearman foi utilizado para avaliar a correlação entre medidas de desempenho motor e medidas de EMT, assim como para associações entre medidas de excitabilidade intracortical e Psil. Para comparação das medidas entre o grupo AVC e o grupo controle, foi utilizado o teste de Mann-Whitney. Foi encontrada uma correlação significativa (r = 0,68; p = 0,014) entre a força de preensão e a IIC no Grupo AVC, mas não no grupo controle (r= 0,16; p= 0,47). Não foram encontradas correlações estatisticamente significativas entre o desempenho no teste de Jebsen-Taylor e qualquer outra medida de excitabilidade nos dois grupos. Não houve diferenças estatisticamente significativas entre as medidas de EMT nos dois grupos (p > 0,05). Não houve correlação significativa entre as medidas de excitabilidade intracortical e o Psil no grupo AVC, mas houve correlação significativa entre aumento da IIC e maior duração do Psil no grupo controle (r=-0,8; p= 0,008). A FIC não teve correlação significativa com o Psil em quaisquer dos grupos. Esses resultados sugerem que a atividade gabaérgica no córtex motor primário do HA seja relevante para a força da mão parética em indivíduos com AVC. Além disso, confirmam a hipótese de que pacientes com boa recuperação motora apresentem padrões de excitabilidade cortical semelhante aos de indivíduos saudáveis. Finalmente, os resultados não corroboram a hipótese de que um mesmo grupo de interneurônios medeie a IIC do HA e a inibição inter hemisférica do hemisfério afetado para o hemisfério não afetado em indivíduos com AVC e bom desempenho motor, na fase crônicaRecovery of hand motor function is important for the functional independence of patients with stroke. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive technique for assessment of motor cortex excitability. The main objective of this study was to evaluate the correlation between TMS measures (short-interval intracortical inhibition, SICI; intracortical facilitation, ICF and ipsilateral silent period, ISP) and motor performance in subjects with stroke and good motor recovery (stroke group) as well as in subjects without stroke (control group). Measurements were performed in the affected hemisphere of stroke subjects and in the homologous hemisphere of subjects in the control group. The secondary objectives were: to confirm that the SICI, ICF and ISP of the stroke group would be comparable to those of the control group; to investigate the relation between SICI or ICF and the ISP in the two groups. After assessment of eligibility in 2298 subjects, 12 patients (six men) were included in the stroke group. Mean (+- standard deviation) age was 52.9 (+- 11.8) years, National Institutes of Health Stroke Scale score was 2.6 (+- 1.8) and Fugl-Meyer upper limb subscale score was 57.5 (+- 4.6) in the stroke group. In the control group, 10 subjects (six men) were included with a mean age of 53.3 (+- 12.0) years. In the two groups, the Jebsen-Taylor test, grip strength, motor threshold, SICI or ICF and ISP were evaluated. The Spearman\'s correlation coefficient was used to assess the correlation between motor performance measures and TMS measures, as well as the associations between intracortical excitability measures and the ISP. The Mann-Whitney test was used to compare the measures between the stroke group and the control group. A significant correlation (r = 0.68, p = 0.014) was found between grip strength and SICI in the stroke group, but not in the control group (r = 0.16, p = 0.47). No statistically significant correlations were found between performance in the Jebsen-Taylor test and any other measures of excitability in the two groups. There were no statistically significant differences between the TMS measurements between the two groups (p > 0.05). There was no significant correlation between the SICI measures and the ISP in the stroke group, but there was a significant correlation between increased SICI and longer duration of the ISP in the control group (r=-0.8; p=0.008). ICF had no significant correlation with the ISP in any of the groups. These results suggest that increased gabergic activity in the motor cortex of the affected hemisphere is relevant for strength of the paretic hand in patients with stroke. Also, they confirm the hypothesis that patients with good motor recovery present patterns of cortical excitability similar to those of healthy subjects. Finally, the results do not support the hypothesis that the same group of interneurons mediate intracortical inhibition and interhemispheric inhibition of the unaffected hemisphere by the affected hemisphere in subjects with stroke and good motor performance in the chronic phas