The phenotype-associated effectiveness of transcranial neuromodulation strategies for motor speech centers in the rehabilitation of patients with post-stroke sensorimotor aphasia

封面

如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: Speech therapy is considered the cornerstone of rehabilitation for patients with post-stroke aphasia. Its effectiveness increases when combined with non-invasive brain stimulation (NIBS). However, some studies do not support the superiority of combined therapy. Conflicting results may be explained by a lack of awareness about the most effective neuromodulation strategies for different clinical and pathogenetic phenotypes in patients with aphasia.

AIM: This study aimed to evaluate the phenotype-associated effectiveness of speech recovery immediately after a course of routine adjuvant repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in patients with post-stroke sensorimotor aphasia.

METHODS: The retrospective observational study included 770 patients, aged 27 to 83 years, with confirmed post-stroke sensorimotor aphasia (52.7% male) and 40 healthy volunteers, aged 30 to 82 years (52.5% male). Speech dysfunction was assessed using the Speech Function Assessment Scale (SFAS), with a score range of 1 to 25. Based on the identified patterns of electroencephalographic interhemispheric cross-correlation in symmetrical leads corresponding to the Broca’s area and its homologue, patients were divided into four phenotypes. Phenotype 1: positive correlation with a positive lag (leading activation of the dominant hemisphere) or zero lag. Phenotype 2: positive correlation with a negative lag (leading activation of the non-dominant hemisphere). Phenotype 3: negative correlation. Phenotype 4: no correlation. Depending on their phenotype, patients received high-frequency rTMS to the affected hemisphere and low-frequency rTMS to the unaffected hemisphere. In the control subgroups, NIBS was not performed. Clinical efficacy was assessed immediately after the end of treatment using the criterion of transitioning to a group with better recovery parameters and specific SFAS scores.

RESULTS: Both rTMS strategies demonstrated better clinical effectiveness in patients with phenotype 3, in phenotype 2 patients in the high-frequency rTMS subgroup, and phenotype 4 patients in the low-frequency rTMS subgroup. Patients with phenotype 1 reported lower clinical effectiveness in the rTMS subgroups than in the control subgroup.

CONCLUSION: The effectiveness of speech recovery after a course of adjuvant rTMS in patients with post-stroke sensorimotor aphasia depends on the alignment of the neuromodulation strategy with the phenotype of the interhemispheric interaction between the Broca’s area and its homologue.

作者简介

Yakov Zakharov

Clinical institute of Brain; Ural State Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: ya.zakharov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5605-011X
SPIN 代码: 7945-6264

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Berezovsky; Ekaterinburg

Andrey Belkin

Clinical institute of Brain; Ural State Medical University

Email: belkin@neuro-ural.ru
ORCID iD: 0000-0002-0544-1492
SPIN 代码: 6683-4704

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Berezovsky; Ekaterinburg

Dmitriy Pozdnyakov

Clinical institute of Brain

Email: dg.pozdnykov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0496-1899
俄罗斯联邦, Berezovsky

Yuliya Belkina

Clinical institute of Brain

Email: belkina@neuro-ural.ru
ORCID iD: 0000-0002-5283-394X
俄罗斯联邦, Berezovsky

Elena Pinchuk

Clinical institute of Brain; Ural State Medical University

Email: pinchuk@neuro-ural.ru
ORCID iD: 0000-0003-2336-5937
SPIN 代码: 6378-5647

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Berezovsky; Ekaterinburg

参考

  1. Saini V, Guada L, Yavagal DR. Global epidemiology of stroke and access to acute ischemic stroke interventions. Neurology. 2021;97(20 Suppl 2):S6–S16. doi: 10.1212/WNL.0000000000012781 EDN: TIJQEO
  2. Zhang T, Li SL, Bai YL, et al. Consensus on clinical management of post-stroke aphasia. Chin J Rehabil Theory Pract. 2022;28:15–23.
  3. Breining BL, Sebastian R. Neuromodulation in post-stroke aphasia treatment. Curr Phys Med Rehabil Rep. 2020;8(2):44–56. doi: 10.1007/s40141-020-00257-5 EDN: GKNHVX
  4. Yu XH, Liang ZG. Research progress in treatment of aphasia after stroke. Med Recapitulate. 2021;27:513–518.
  5. Ehsaan F, Mumtaz N, Saqulain G. Novel therapeutic techniques for post stroke aphasia: a narrative review. J Pak Med Assoc. 2022;72(1):121–125. doi: 10.47391/JPMA.2277 EDN: BWBBWC
  6. Flöel A. Computerised speech and language therapy in post-stroke aphasia. Lancet Neurol. 2019;18(9):806–807. doi: 10.1016/S1474-4422(19)30199-1
  7. Xia J, Chen Y, Pei S, et al. Advances in neuromodulation techniques for aphasia rehabilitation: a comprehensive review. Med Sci Monit. 2025;31:e947213. doi: 10.12659/MSM.947213
  8. Low TA, Lindland K, Kirton A, et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) combined with multi-modality aphasia therapy for chronic post-stroke non-fluent aphasia: a pilot randomized sham-controlled trial. Brain Lang. 2023;236:105216. doi: 10.1016/j.bandl.2022.105216 EDN: KQODBJ
  9. Soliman RK, Tax CM, Abo-Elfetoh N, et al. Effects of tDCS on language recovery in post-stroke aphasia: a pilot study investigating clinical parameters and white matter change with diffusion imaging. Brain Sci. 2021;11(10):1277. doi: 10.3390/brainsci11101277 EDN: DIUZCR
  10. Han C, Tang J, Tang B, et al. The effectiveness and safety of noninvasive brain stimulation technology combined with speech training on aphasia after stroke: a systematic review and meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2024;103(2):e36880. doi: 10.1097/MD.0000000000036880 EDN: JVVAJE
  11. Wang C, Nie P, Wang P, et al. The therapeutic effect of transcranial magnetic stimulation on post-stroke aphasia and the optimal treatment parameters: a meta-analysis. Arch Phys Med Rehabil. 2024;105(7):1388–1398. doi: 10.1016/j.apmr.2023.11.006 EDN: FOROLF
  12. Ntasiopoulou C, Nasios G, Messinis L, et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation in post-stroke aphasia: comparative evaluation of inhibitory and excitatory therapeutic protocols: narrative review. Adv Exp Med Biol. 2023;1425:619–628. doi: 10.1007/978-3-031-31986-0_60
  13. Klingbeil J, Wawrzyniak M, Stockert A, Saur D. Resting-state functional connectivity: an emerging method for the study of language networks in post-stroke aphasia. Brain Cogn. 2019;131:22–33. doi: 10.1016/j.bandc.2017.08.005 EDN: TCEIQJ
  14. Starosta M, Cichoń N, Saluk-Bijak J, Miller E. Benefits from repetitive transcranial magnetic stimulation in post-stroke rehabilitation. J Clin Med. 2022;11(8):2149. doi: 10.3390/jcm11082149 EDN: DOJXXH
  15. Ding X, Zhang S, Huang W, et al. Comparative efficacy of non-invasive brain stimulation for post-stroke aphasia: a network meta-analysis and meta-regression of moderators. Neurosci Biobehav Rev. 2022;140:104804. doi: 10.1016/j.neubiorev.2022.104804 EDN: NTLZIQ
  16. Oldfield RC. The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 1971;9(1):97–113. doi: 10.1016/0028-3932(71)90067-4
  17. Qi F, Nitsche MA, Ren X, et al. Top-down and bottom-up stimulation techniques combined with action observation treatment in stroke rehabilitation: a perspective. Front Neurol. 2023;14:1156987. doi: 10.3389/fneur.2023.1156987 EDN: EGXLYG
  18. Gan L, Huang L, Zhang Y, et al. Effects of low-frequency rTMS combined with speech and language therapy on Broca’s aphasia in subacute stroke patients. Front Neurol. 2024;15:1473254. doi: 10.3389/fneur.2024.1473254 EDN: ZSLOZM
  19. Yoo WK, Vernet M, Kim JH, et al. Interhemispheric and intrahemispheric connectivity from the left pars opercularis within the language network is modulated by transcranial stimulation in healthy subjects. Front Hum Neurosci. 2020;14:63. doi: 10.3389/fnhum.2020.00063 Erratum in: Front Hum Neurosci. 2020;14:249. doi: 10.3389/fnhum.2020.00249

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Eco-Vector, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».