Similar postural response improvements following a single session of transcranial direct current stimulation in fallers and non-fallers with Parkinson’s disease: a pilot study

Abstract

Background/Objectives: People with Parkinson’s disease (PwPD) exhibit impairments in postural responses to perturbations, increasing their risk of falls. While transcranial direct current stimulation (tDCS) has been shown to enhance postural responses in PwPD, its effects considering history of falls remain unclear. Thus, we aimed to analyse the effect of tDCS on postural responses after external perturbation in PwPD with and without a history of falls. Methods: Twenty-two PwPD were distributed into two groups—faller (n = 12) and non-faller (n = 10)—based on their history of falls over the 12 months preceding the experiment. A 20 min anodal tDCS was applied to the primary motor cortex (M1) under two conditions (2 mA and sham), performed on two different visits (at least 2 weeks apart) with a randomised order. Seven trials with temporally unpredictable external perturbation (i.e., backward translation of the support base) were performed after tDCS. Electromyographic (i.e., medial gastrocnemius (MG) onset latency, magnitude of muscle activation of MG and tibialis anterior (TA), and MG/TA coactivation index) and centre of pressure (CoP) parameters (i.e., range of CoP, peak of CoP velocity, and recovery time) were analysed to assess postural response. A two-way ANOVA (Group × Stimulation Condition) was performed. Results: Both groups had shorter recovery time (determined by CoP) and MG onset latency in the active vs. sham condition. Conclusions: The results of our pilot study suggest that a single 20 min tDCS session (2 mA) applied over M1 enhances postural responses similarly in PwPD with and without a history of falls in the past year.

Contexto/Objetivos: Indivíduos com doença de Parkinson (DP) apresentam comprometimentos nas respostas posturais a perturbações, aumentando o risco de quedas. Embora a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) tenha mostrado melhorar as respostas posturais em indivíduos com DP, seus efeitos considerando o histórico de quedas permanecem incertos. Assim, nosso objetivo foi analisar o efeito da ETCC nas respostas posturais após perturbação externa em indivíduos com DP com e sem histórico de quedas. Métodos: Vinte e dois indivíduos com DPP foram distribuídos em dois grupos - caidores (n = 12) e não-caidores (n = 10) - com base no histórico de quedas nos 12 meses anteriores ao experimento. Uma sessão de ETCC anódica de 20 minutos foi aplicada no córtex motor primário (M1) sob duas condições (2 mA e sham), realizadas em duas visitas diferentes (com intervalos de ao menos 2 semanas) com ordem randomizada. Foram realizadas sete tentativas com perturbação externa temporalmente imprevisível (i.e., translação da base npo sentido anteroposterior) após a ETCC. Parâmetros eletromiográficos (i.e., latência de início do gastrocnêmio medial (GM), magnitude da ativação muscular do GM e do tibial anterior (TA), e índice de coativação GM/TA) e de centro de pressão (CoP) (i.e., amplitude do CoP, pico de velocidade do CoP e tempo de recuperação) foram analisados para avaliar a resposta postural. Uma ANOVA de dois fatores (Grupo × Condição de Estimulação) foi realizada. Resultados: Ambos os grupos apresentaram menor tempo de recuperação(determinado pelo CoP) e tempo de latência do GM na condição ativa em comparação com a condição sham. Conclusões: Os resultados de nosso estudo piloto sugerem que uma única sessão de ETCC de 20 minutos (2 mA) aplicada sobre o M1 melhora as respostas posturais de forma semelhante em pessoas com DP com e sem histórico de quedas no último ano.