Stroke recovery can be enhanced by using repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS)

Post-stroke recovery is based on plastic changes in the central nervous system that can compensate the loss of activity in affected brain regions. In particular, monohemispheric stroke is thought to result in disinhibition of the contralesional unaffected hemisphere. Neurorehabilitation programs improve function partly by enhancing cortical reorganization. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is a non-invasive way of producing potent changes in cortical excitability. Therefore, the application of rTMS was recently proposed to promote functional recovery in stroke patients, owing to the induced neuroplasticity. This review discusses the first clinical results that were obtained by rTMS in patients with post-stroke motor deficit, visuospatial neglect, or aphasia. These results are promising and depend on the site and frequency of stimulation. In summary, functional recovery might be obtained either when rTMS is applied at low-frequency (around 1 Hz) over the disinhibited, unaffected hemisphere in order to restore defective inhibition or when rTMS is applied at high-frequency (5 Hz or more) over the affected hemisphere in order to reactivate hypoactive regions. The overall procedure remains to be optimized, in particular regarding the number of rTMS sessions and the time of rTMS application after stroke. Cortical stimulation is an exciting perspective for improving functional recovery from stroke. Transient application of non-invasive transcranial stimulation during the time of the rehabilitation process will be preferable to the temporary implantation of epidural cortical electrodes, as recently proposed. Therefore, in the future, acute or recent stroke might be a major indication of rTMS in neurological practice.

RésuméLa récupération fonctionnelle après un accident vasculaire cérébral (AVC) est liée à la plasticité du système nerveux central qui permet de compenser la perte d'activité des zones lésées. En particulier, un AVC monohémisphérique peut se traduire par la désinhibition de l'hémisphère sain controlatéral. Les techniques de rééducation fonctionnelle entraînent une amélioration clinique qui passe notamment par une réorganisation des activités corticales. La stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr) produit de façon non-invasive des modifications significatives de l'excitabilité du cortex cérébral. De ce fait, l'utilisation de la SMTr a été récemment proposée pour promouvoir la récupération des AVC en générant des phénomènes de neuroplasticité. Cette revue a pour objet de faire le point sur les premiers résultats cliniques obtenus par SMTr chez des patients présentant un déficit moteur, une négligence visiospatiale ou une aphasie post-AVC. Ces résultats sont prometteurs et se fondent sur des mécanismes d'action dépendant du site et de la fréquence des stimulations. En résumé, une amélioration fonctionnelle peut être observée après SMTr appliquée à basse fréquence (autour de 1 Hz) sur l'hémisphère sain désinhibé dans le but d'y restaurer les processus inhibiteurs, ou bien après SMTr appliquée à haute fréquence (5 Hz ou plus) sur l'hémisphère lésé pour réactiver des zones hypoactives. Cette nouvelle approche thérapeutique doit encore être optimisée, notamment en ce qui concerne le nombre et la chronologie des séances de SMTr par rapport à la survenue de l'AVC. La stimulation corticale offre de réelles perspectives en vue d'améliorer les chances de récupération fonctionnelle après un AVC. Dans ce domaine, l'application transitoire de stimulations transcrâniennes non-invasives, de façon concomitante aux techniques de réadaptation fonctionnelle, est préférable à l'implantation temporaire d'électrodes corticales épidurales. Ainsi, la prise en charge des AVC en phase aiguë ou post-aiguë pourrait constituer dans le futur proche l'une des indications thérapeutiques majeures de la SMTr en pratique neurologique.