Transcranial direct current stimulation (tDCS) for improving aphasia in patients after stroke

  • Review
  • Intervention

Authors

  • Bernhard Elsner,

    Corresponding author
    1. Technical University Dresden, Department of Public Health, Dresden Medical School, Dresden, Sachsen, Germany
    • Bernhard Elsner, Department of Public Health, Dresden Medical School, Technical University Dresden, Fetscherstr. 74, Dresden, Sachsen, 01307, Germany. brnhrd.lsnr@googlemail.com.

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  • Joachim Kugler,

    1. Technical University Dresden, Department of Public Health, Dresden Medical School, Dresden, Sachsen, Germany
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  • Marcus Pohl,

    1. Klinik Bavaria Kreischa, Abteilung Neurologie und Fachübergreifende Rehabilitation, Kreischa, Germany
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  • Jan Mehrholz

    1. Technical University Dresden, Department of Public Health, Dresden Medical School, Dresden, Sachsen, Germany
    2. Private Europäische Medizinische Akademie der Klinik Bavaria in Kreischa GmbH, Wissenschaftliches Institut, 01731 Kreischa, Germany
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Abstract

Background

Stroke is one of the leading causes of disability worldwide. Aphasia among stroke survivors is common. Current speech and language therapy (SLT) strategies have only limited effectiveness in improving aphasia. A possible adjunct to SLT for improving SLT outcomes might be non-invasive brain stimulation by transcranial direct current stimulation (tDCS) to modulate cortical excitability and hence to improve aphasia.

Objectives

To assess the effects of tDCS for improving aphasia in patients after stroke.

Search methods

We searched the Cochrane Stroke Group Trials Register (April 2013), the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (The Cochrane Library, March 2012), MEDLINE (1948 to March 2012), EMBASE (1980 to March 2012), CINAHL (1982 to March 2012), AMED (1985 to April 2012), Science Citation Index (1899 to April 2012) and seven additional databases. We also searched trials registers and reference lists, handsearched conference proceedings and contacted authors and equipment manufacturers.

Selection criteria

We included only randomised controlled trials (RCTs) and randomised controlled cross-over trials (from which we only analysed the first period as a parallel group design) comparing tDCS versus control in adults with aphasia due to stroke.

Data collection and analysis

Two review authors independently assessed trial quality and extracted the data. If necessary, we contacted study authors for additional information. We collected information on dropouts and adverse events from the trials.

Main results

We included five trials involving 54 participants. None of the included studies used any formal outcome measure for measuring functional communication, that is measuring aphasia in a real-life communicative setting. All five trials measured correct picture naming as a surrogate for aphasia. There was no evidence that tDCS enhanced SLT outcomes. No adverse events were reported and the proportion of dropouts was comparable between groups.

Authors' conclusions

Currently there is no evidence of the effectiveness of tDCS (anodal tDCS, cathodal tDCS) versus control (sham tDCS). However, it appears that cathodal tDCS over the non-lesioned hemisphere might be the most promising approach.

Résumé scientifique

Stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS) pour améliorer l'aphasie chez les patients après un AVC

Contexte

L'AVC est l'une des principales causes d'invalidité dans le monde. L'aphasie chez les survivants à un AVC est courante. Les stratégies d'orthophonie n'ont qu'une efficacité limitée pour améliorer l'aphasie. Un ajout possible à l'orthophonie pour améliorer les résultats de l'orthophonie pourrait être la stimulation cérébrale non invasive par stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS) afin de modifier l'excitabilité corticale et d'améliorer ainsi l'aphasie.

Objectifs

Évaluer les effets de la stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS) pour améliorer l'aphasie chez les patients après un AVC

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué une recherche dans le registre d'essais du groupe Cochrane sur les accidents vasculaires cérébraux (avril 2013), le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) (The Cochrane Library, mars 2012), MEDLINE (de 1948 jusqu'à mars 2012), EMBASE (de 1980 jusqu'à mars 2012), CINAHL (de 1982 jusqu'à mars 2012), AMED (de 1985 jusqu'à avril 2012), Science Citation Index (de 1899 jusqu'à avril 2012) et 7 bases de données supplémentaires. Nous avons également passé au crible des registres d'essais et des listes bibliographiques, effectué des recherches manuelles dans les actes de conférences et contacté les auteurs des études et les fabricants de matériel.

Critères de sélection

Nous avons uniquement inclus des essais contrôlés randomisés (ECR) et des essais contrôlés randomisés croisés (dans lesquels nous avons uniquement analysé la première période selon un schéma en groupes parallèles) ayant comparé la stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS) à une thérapie témoin chez des adultes aphasiques suite à un AVC.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs ont indépendamment évalué la qualité des essais et extrait les données. Nous avons contacté les auteurs des études afin d'obtenir des informations complémentaires, chaque fois que cela était nécessaire. Nous avons recueilli les informations sur les sorties d'étude et les événements indésirables figurant dans les essais.

Résultats principaux

Nous avons inclus cinq essais impliquant 54 participantes. Aucune des études incluses n'a utilisé de mesure officielle de résultat pour mesurer la communication fonctionnelle, c'est-à-dire mesurer l'aphasie dans une situation de communication réelle. Les cinq essais ont mesuré la désignation correcte des images par le test d'appellation comme résultat de substitution pour l'aphasie. Il n'y avait aucune preuve que la tDCS avait renforcé les résultats de l'orthophonie. Aucun événement indésirable n'a été signalé et la proportion de sorties d'étude était comparable entre les groupes.

Conclusions des auteurs

À l'heure actuelle, il n'existe aucune preuve de l'efficacité de la stimulation transcrânienne par courant direct (tDCS) (tDCS anodique, tDCS cathodique) par rapport à une thérapie témoin (tDCS fictive). Toutefois, il semble que la tDCS cathodique de l'hémisphère non lésé soit l'approche la plus prometteuse.

Plain language summary

Direct electrical current to the brain for language impairment after stroke 

Stroke is one of the leading causes of disability worldwide. Most strokes take place when a blood clot blocks a blood vessel leading to the brain. Without a proper blood supply the brain quickly suffers damage, which can be permanent, and this damage often causes language impairment among stroke survivors. Current speech and language therapy (SLT) strategies have limited effectiveness in improving this language impairment. One possibility for enhancing the effects of SLT might be the addition of non-invasive brain stimulation provided by a technique known as transcranial direct current stimulation (tDCS). This technique manipulates brain functions and may be used to improve language impairment. However, the effectiveness of this intervention for improving SLT outcomes is still unknown. This review of five trials involving 54 participants found no evidence that tDCS enhanced SLT outcomes. There were no adverse events reported. Future research is needed in this area to determine the effectiveness of this intervention.

Résumé simplifié

Courant électrique direct dans le cerveau pour améliorer les déficits langagiers après un AVC 

L'AVC est l'une des principales causes d'invalidité dans le monde. La plupart des AVC se produisent quand un caillot de sang bloque un vaisseau sanguin menant au cerveau. Sans un approvisionnement adéquat en sang, le cerveau subit rapidement des dommages qui peuvent être permanents, et ces dommages provoquent souvent des troubles du langage chez les survivants à un AVC. Les stratégies d'orthophonie actuelles ont une efficacité limitée pour améliorer ces déficits langagiers. Une option permettant d'amplifier les effets de l'orthophonie pourrait être l'ajout de la stimulation cérébrale non invasive réalisée par une technique dénommée stimulation transcrânienne par courant direct (transcranial direct current stimulation, tDCS). Cette technique consiste à manipuler les fonctions cérébrale et peut être utilisée pour améliorer les déficits langagiers. Toutefois, l'efficacité de cette intervention pour améliorer les résultats de l'orthophonie reste encore incertaine. Cette revue de cinq essais impliquant 54 participants n'a trouvé aucune preuve que la tDCS avait renforcé les résultats de l'orthophonie. Aucun événement indésirable n'a été signalé. De nouvelles recherches sont nécessaires dans ce domaine afin de déterminer l'efficacité de cette intervention.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 7th August, 2013
Traduction financée par: Pour la France : Minist�re de la Sant�. Pour le Canada : Instituts de recherche en sant� du Canada, minist�re de la Sant� du Qu�bec, Fonds de recherche de Qu�bec-Sant� et Institut national d'excellence en sant� et en services sociaux.

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