RBR-10c878rd Using an electric current in the brain to rehabilitate a patient with speech difficulties

Date of registration: 01/27/2026 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 01/27/2026 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1322-7711

• Public title:

  en

  Using an electric current in the brain to rehabilitate a patient with speech difficulties

  pt-br

  Uso de uma corrente elétrica no cérebro na reabilitação de paciente com dificuldade de expressão oral

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 6.130.068
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Minas Gerais
  • 69912123.4.0000.5149
    Issuing authority: Plataforma Brasil

Sponsors

• Primary sponsor: Departamento de Fonoaudiologia - UFMG
• Secondary sponsor:
  • Institution: Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG
• Supporting source:
  • Institution: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Health conditions

• Health conditions:

  en

  Aphasia

  pt-br

  Afasia

• General descriptors for health conditions:

  en

  C10.228.140.300.775 Stroke

  pt-br

  C10.228.140.300.775 Acidente Vascular Cerebral

• Specific descriptors:

  en

  C10.597.606.150.500.800.100 Aphasia

  pt-br

  C10.597.606.150.500.800.100 Afasia

Interventions

• Interventions:

  en

  This is a randomized, blinded, crossover clinical study. All participants will be exposed to two conditions of transcutaneous direct current spinal cord stimulation (tsDCS), associated with speech therapy. In the placebo condition, the equipment will be switched off after 30 seconds, keeping the electrodes in place for 20 minutes. In the active condition, stimulation will be applied for 20 minutes at an intensity of 2 mA. The protocol will be conducted in two phases, with 15 intervention sessions in each, separated by a two-month washout interval. Participants will be allocated to the intervention groups by simple randomization, using a draw conducted by the researchers. For this process, envelopes will be prepared containing papers numbered “1” and ‘2’, corresponding to the “placebo first” and “active first” groups, respectively. Participants will remain blind to the neurostimulation conditions performed. Before and after each phase, the participants were assessed on their language skills. The sample will consist of five individuals diagnosed with non-fluent aphasia and apraxia of speech. Stimulation will be carried out by a trained professional using certified equipment. The speech therapy interventions will follow a structured protocol, focusing on receptive, expressive and motor speech skills

  pt-br

  Trata-se de um estudo clínico randomizado, cego, com delineamento crossover. Todos os participantes serão expostos a duas condições de estimulação transcutânea por corrente contínua na medula espinhal (tsDCS), associada à terapia fonoaudiológica. Na condição placebo, o equipamento será desligado após 30 segundos, mantendo os eletrodos posicionados por 20 minutos. Na condição ativa, a estimulação será aplicada por 20 minutos com intensidade de 2 mA. O protocolo será conduzido em duas fases, com 15 sessões de intervenção em cada uma, separadas por um intervalo de washout de dois meses. A alocação dos participantes aos grupos de intervenção será realizada por randomização simples, utilizando um sorteio conduzido pelas pesquisadoras. Para esse processo, serão preparados envelopes contendo papéis numerados com "1" e "2", correspondendo aos grupos “placebo primeiro” e “ativa primeiro”, respectivamente. Os participantes permanecerão cegos em relação às condições de neuroestimulação realizadas. Antes e após cada fase, os participantes foram avaliados quanto às habilidades de linguagem. A amostra será composta por cinco indivíduos, diagnosticados com afasia não fluente e apraxia de fala. A estimulação será realizada por profissional capacitado, utilizando equipamento certificado. As intervenções fonoaudiológicas seguirão protocolo estruturado, com foco em habilidades receptivas, expressivas e motoras da fala

• Descriptors:

  en

  E02.331.750 Transcranial direct current stimulation

  pt-br

  E02.331.750 Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua

Recruitment

• Study status: Data analysis completed
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 08/01/2023 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  5	-	18 Y	0

• Inclusion criteria:

  en

  Men and women; aged over 18. Native speakers of Brazilian Portuguese. Diagnosis of non-fluent aphasia resulting from a single episode of stroke in the left hemisphere. Premorbidly right-handed. Chronic phase of the lesion (> 6 months). Performance below 70% in the task of oral naming of nouns and verbs

  pt-br

  Homens e mulheres; idade acima de 18 anos. Falantes nativos de português brasileiro. Diagnóstico de afasia não fluente decorrente de um único episódio de acidente vascular cerebral (AVC) no hemisfério esquerdo. Destros pré-mórbidos. Fase crônica da lesão (> 6 meses). Desempenho inferior a 70% na tarefa de nomeação oral de substantivos e verbos

• Exclusion criteria:

  en

  Previous diagnosis of communication, speech or language disorders prior to the current condition. Comorbidities involving the spinal cord. Psychiatric disorders. Uncontrolled seizures. Epilepsy. Increased intracranial pressure. Pregnancy. Use of a cochlear implant or implanted metallic material. Uncontrolled clinical comorbidities. Dependence on alcohol or chemical substances

  pt-br

  Diagnóstico prévio de distúrbios da comunicação, fala ou linguagem anteriores à condição atual. Comorbidades envolvendo a medula espinhal. Distúrbios psiquiátricos. Convulsões não controladas. Epilepsia. Aumento da pressão intracraniana. Gestação. Uso de implante coclear ou material metálico implantado. Comorbidades clínicas não controladas. Dependência de álcool ou substâncias químicas

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  1	Treatment	Cross-over	2	Single-blind	Randomized-controlled	2

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  Expected outcome 1: A significant improvement in language skills is expected to be found in individuals when they receive active tDCS compared to the sham condition

  pt-br

  Desfecho esperado 1: Espera-se encontrar uma melhora significativa das habilidades linguísticas nos individuos quando receberem tsDCS ativa em comparação com a condição simulada

  en

  Outcome found 1: The results indicated that active transcutaneous direct current stimulation (tDCS) of the spinal cord promoted significant improvements in various language skills, while the sham condition did not produce significant advances

  pt-br

  Desfecho encontrado 1:Os resultados indicaram que a estimulação transcutânea por corrente contínua na medula espinhal (tsDCS) ativa promoveu melhorias significativas em diversas habilidades linguísticas, enquanto a condição simulada não gerou avanços expressivos

• Secondary outcomes:

  en

  Outcome found 2: An increase from an average of 2.60 at time A to 6.20 at time B was observed in the active condition, while in the simulated condition, a small gain from 4.40 at time C to 4.80 at time D was observed. These findings suggest that active transcutaneous direct current stimulation (tsDCS) of the spinal cord favored both the naming of previously trained items and untrained items

  pt-br

  Desfecho encontrado 2:Foi observado na condição ativa um aumento da média de 2,60 no momento A para 6,20 no momento B, enquanto na condição simulada, observou-se um pequeno ganho de 4,40 no momento C para 4,80 no momento D. Esses achados sugerem que a estimulação transcutânea por corrente contínua na medula espinhal (tsDCS) ativa favoreceu tanto a nomeação de itens previamente treinados quanto de itens não treinados

Summary Results

• Baseline char:

  en

  The sample consisted of five individuals, with a mean age of 59.6 years (SD = 19.6), four males and one female. Among the participants, four had a speech-language diagnosis of Broca's aphasia and one had transcortical motor aphasia. All also exhibited speech apraxia.

  pt-br

  A amostra foi composta por 05 indivíduos, com média de idade de 59,6 anos (DP = 19,6), sendo 04 do sexo masculino e 01 do sexo feminino. Dentre os participantes, 04 apresentavam diagnóstico fonoaudiológico de Afasia de Broca e 01 de Afasia Transcortical Motora. Todos manifestavam associadamente quadro de Apraxia de fala.

• Participants flow:

  en

  Five participants were selected for the study, and all completed the stimulation protocols in full, with no loss of individuals throughout the study.

  pt-br

  Foram selecionados cinco participantes para a pesquisa, e todos concluíram integralmente os protocolos de estimulação, não havendo perda de indivíduos ao longo do estudo.

• Adverse events:

  en

  There were no adverse events.

  pt-br

  Não teve eventos adversos.

• Outcome measure:

  en

  Overall, the results indicated consistent improvement in linguistic performance after active tDCS application, while the sham condition showed maintenance or slight reduction in scores.
  
  After active tDCS, increases were observed in the means for listening and writing comprehension, oral and written expression, verbal fluency, and oral naming, including trained and untrained items. These gains were not significantly repeated in the sham condition, in which performance remained stable or showed a slight decline. Nonverbal praxis remained stable in all phases, indicating no effect of stimulation on this skill.
  
  Statistical analysis confirmed significant differences between pre- and post-active tDCS in multiple language tasks, reinforcing the positive effect of active stimulation. In contrast, in the comparison between pre- and post-simulated tDCS, significant differences occurred only in reading comprehension and writing, associated with a mean worsening of performance.
  
  Individual case analysis showed variability in response to the intervention but corroborated the general pattern of greater gains after active tDCS, regardless of the order of application. These findings suggest that active tDCS associated with speech therapy favors more consistent improvements in the language skills of individuals with non-fluent aphasia after stroke.

  pt-br

  De modo geral, os resultados indicaram melhora consistente no desempenho linguístico após a aplicação da tsDCS ativa, enquanto a condição simulada apresentou manutenção ou discreta redução dos escores.
  
  Após a tsDCS ativa, observaram-se aumentos nas médias de compreensão auditiva e escrita, emissão oral e escrita, fluência verbal e nomeação oral, incluindo itens treinados e não treinados. Esses ganhos não se repetiram de forma significativa na condição simulada, na qual os desempenhos permaneceram estáveis ou apresentaram leve declínio. As praxias não verbais mantiveram-se estáveis em todas as fases, indicando ausência de efeito da estimulação sobre essa habilidade.
  
  A análise estatística confirmou diferenças significativas entre os momentos pré e pós-tsDCS ativa em múltiplas tarefas de linguagem, reforçando o efeito positivo da estimulação ativa. Em contraste, na comparação entre pré e pós-tsDCS simulada, diferenças significativas ocorreram apenas em compreensão escrita e emissão escrita, associadas a piora média do desempenho.
  
  A análise individual dos casos evidenciou variabilidade na resposta à intervenção, mas corroborou o padrão geral de maiores ganhos após a tsDCS ativa, independentemente da ordem de aplicação. Esses achados sugerem que a tsDCS ativa associada à terapia fonoaudiológica favorece melhorias mais consistentes nas habilidades linguísticas de indivíduos com afasia não fluente pós-AVC.

• Results summary:

  en

  Introduction: Chronic post-stroke aphasia significantly compromises communication, and many patients show limited recovery, reinforcing the need for new therapeutic strategies. Transcutaneous direct current stimulation (tDCS) of the spinal cord emerges as a promising approach, capable of modulating neural plasticity and influencing corticospinal and supraspinal networks related to language. Evidence indicates that tsDCS can alter functional connectivity in cerebellocortical networks and especially favor the recovery of verb naming. Thus, spinal neuromodulation may represent a relevant therapeutic strategy in the linguistic rehabilitation of patients with post-stroke aphasia, motivating the present study to investigate its effects on functional communication and the generalization of linguistic skills.Objective: To evaluate the effect of tsDCS on the recovery of language functions in patients with post-stroke aphasia. The aim is to investigate its influence on the improvement of functional communication and generalization to other tasks, contributing to the improvement of therapeutic strategies for the rehabilitation of patients with aphasia. Methods: This is a randomized, blind, crossover clinical trial, approved by the Research Ethics Committee. Five participants in the chronic phase of non-fluent aphasia were included and submitted to an intervention protocol in two conditions: active tsDCS and placebo, both combined with speech therapy. The study used standardized instruments to assess language, cognition and communicative functionality. The intervention was conducted over 15 sessions in each condition, addressing morphosyntactic aspects and verbal working memory (3 sessions), activities for oral expression (6 sessions) and speech motors (6 sessions). Statistical analysis was carried out using the Wilcoxon test to compare the participants' performance at the different points in the study. Significance values (p < 0.05) were considered indicative of statistically relevant differences between the moments analyzed. Results: The results indicated that active tsDCS promoted significant improvements in several language skills, while the simulated condition did not generate expressive advances. There was an increase in performance in auditory and written comprehension, oral and written emission, verbal fluency and the naming of nouns and verbs, both trained and untrained, after active stimulation. These findings highlight the effectiveness of tsDCS as a complementary strategy in aphasia rehabilitation. Individual analysis of the cases revealed variations in the response to tsDCS, with four of the five participants showing significant improvements in the active condition. One of the participants, with an extensive lesion and a longer duration of involvement, showed no progress, suggesting the influence of prognostic factors on language recovery. Conclusion: The study shows that modulation of the sensorimotor network can favor language recovery in the sample studied. However, the individual variations in response to treatment highlight the need for personalized approaches in aphasia rehabilitation, taking into account the severity of the condition, the extent of the lesion and other individual variables that can impact on therapeutic results. Despite the limitations, such as the small sample size and the lack of a double-blind design, the results indicate that tsDCS is a promising technique to complement speech therapy for individuals with chronic non-fluent aphasia after stroke. Future studies with larger samples, optimized protocols and more rigorous methodologies are needed to consolidate its clinical application.

  pt-br

  Introdução:A afasia crônica pós-AVC compromete significativamente a comunicação, e muitos pacientes apresentam recuperação limitada, o que reforça a necessidade de novas estratégias terapêuticas. A estimulação transcutânea por corrente contínua na medula espinhal (tsDCS) surge como uma abordagem promissora, capaz de modular a plasticidade neural e influenciar redes corticoespinhais e supraespinhais relacionadas à linguagem. Evidências indicam que a tsDCS pode alterar a conectividade funcional em redes cerebelo-corticais e favorecer especialmente a recuperação da nomeação de verbos. Assim, a neuromodulação espinhal pode representar uma estratégia terapêutica relevante na reabilitação linguística de pacientes com afasia pós-AVC, motivando o presente estudo a investigar seus efeitos na comunicação funcional e na generalização das habilidades linguísticas.Objetivo: Avaliar o efeito da tsDCS, na recuperação das funções linguísticas em pacientes com afasia pós-AVC. Busca-se investigar a sua influência na melhoria da comunicação funcional e generalização para outras tarefas, contribuindo para o aprimoramento de estratégias terapêuticas para a reabilitação de pacientes com afasia. Métodos: Trata-se de um ensaio clínico randomizado, cego, do tipo crossover, aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa. Cinco participantes em fase crônica da afasia não fluente foram incluídos e submetidos a um protocolo de intervenção em duas condições: tsDCS ativa e placebo, ambas combinadas com terapia fonoaudiológica. O estudo utilizou instrumentos padronizados para avaliação da linguagem, cognição e funcionalidade comunicativa. A intervenção foi conduzida ao longo de 15 sessões em cada condição, abordando aspectos morfossintáticos e memória operacional verbal (3 sessões), atividades para expressão oral (6 sessões) e motores da fala (6 sessões). A análise estatística foi realizada utilizando o teste de Wilcoxon para comparar o desempenho dos participantes nos diferentes momentos do estudo. Os valores de significância (p < 0,05) foram considerados indicativos de diferenças estatisticamente relevantes entre os momentos analisados. Resultados: Os resultados indicaram que a tsDCS ativa promoveu melhorias significativas em diversas habilidades linguísticas, enquanto a condição simulada não gerou avanços expressivos. Observou-se um aumento no desempenho em compreensão auditiva e escrita, emissão oral e escrita, fluência verbal e nomeação de substantivos e verbos, tanto treinados quanto não treinados, após a estimulação ativa. Esses achados destacam a eficácia da tsDCS como estratégia complementar na reabilitação da afasia. Já a análise individual dos casos revelou variações na resposta à tsDCS, com quatro dos cinco participantes apresentando melhorias significativas na condição ativa. Um dos participantes, com lesão extensa e maior tempo de acometimento, não mostrou progressos, sugerindo a influência de fatores prognósticos na recuperação da linguagem. Conclusão: O estudo mostra que a modulação da rede sensório-motora pode favorecer a recuperação da linguagem na amostra estudada. No entanto, as variações individuais na resposta ao tratamento destacam a necessidade de abordagens personalizadas na reabilitação da afasia, considerando a gravidade do quadro, a extensão da lesão e outras variáveis individuais que podem impactar os resultados terapêuticos. Apesar das limitações, como tamanho amostral reduzido e ausência de delineamento duplo-cego, os resultados indicam que a tsDCS é uma técnica promissora para complementar a terapia fonoaudiológica de indivíduos com afasia não fluente crônica pós-AVC. Para consolidar sua aplicação clínica, são necessários estudos futuros com amostras ampliadas, protocolos otimizados e metodologias mais rigorosas.

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  • Full name: Andressa Marques Ferreira Nicácio
  • • Address: Avenida Professor Alfredo Balena, 190 - Santa Efigênia
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    • Zip code: 30130-100
  • Phone: +55 (31) 994663697
  • Email: andressa.fono@outlook.com
  • Affiliation: Universidade Federal de Minas Gerais
   
• Scientific contact
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