Reorganization in central motor networks occurs during early recovery from hemiparetic stroke. In chronic stroke survivors, specific rehabilitation therapy can improve upper extremity function.To test the hypothesis that in patients who have chronic motor impairment following stroke, specific rehabilitation therapy that improves arm function is associated with reorganization of cortical networks.A randomized controlled clinical trial conducted in a US ambulatory rehabilitation program with 21 patients (median [IQR], 50.3 [34.8-77.3] months after unilateral stroke). Data were collected between 2001 and 2004.Patients were randomly assigned to bilateral arm training with rhythmic auditory cueing (BATRAC) (n = 9) or standardized dose-matched therapeutic exercises (DMTE) (n = 12). Both were conducted for 1 hour, 3 times a week, for 6 weeks.Within 2 weeks before and after the intervention, brain activation during elbow movement assessed by functional magnetic resonance imaging (fMRI) and functional outcome assessed using arm function scores.Patients in the BATRAC group but not in the DMTE group increased hemispheric activation during paretic arm movement (P = .03). Changes in activation were observed in the contralesional cerebrum and ipsilesional cerebellum (P = .009). BATRAC was associated with significant increases in activation in precentral (P<.001) and postcentral gyri (P = .03) and the cerebellum (P<.001), although 3 BATRAC patients showed no fMRI changes. Considering all patients, there were no differences in functional outcome between groups. When only BATRAC patients with fMRI response were included (n = 6), BATRAC improved arm function more than DMTE did (P = .02).These preliminary findings suggest that BATRAC induces reorganization in contralesional motor networks and provide biological plausibility for repetitive bilateral training as a potential therapy for upper extremity rehabilitation in hemiparetic stroke.

Background and Purpose— Physical inactivity propagates disability after stroke through physical deconditioning and learned nonuse. We investigated whether treadmill aerobic training (T-AEX) is more effective than conventional rehabilitation to improve ambulatory function and cardiovascular fitness in patients with chronic stroke. Methods— Sixty-one adults with chronic hemiparetic gait after ischemic stroke (>6 months) were randomized to 6 months (3×/week) progressive T-AEX or a reference rehabilitation program of stretching plus low-intensity walking (R-CONTROL). Peak exercise capacity (V o 2 peak), o 2 consumption during submaximal effort walking (economy of gait), timed walks, Walking Impairment Questionnaire (WIQ), and Rivermead Mobility Index (RMI) were measured before and after 3 and 6 months of training. Results— Twenty-five patients completed T-AEX and 20 completed R-CONTROL. Only T-AEX increased cardiovascular fitness (17% versus 3%, δ% T-AEX versus R-CONTROL, P <0.005). Group-by-time analyses revealed T-AEX improved ambulatory performance on 6-minute walks (30% versus 11%, P <0.02) and mobility function indexed by WIQ distance scores (56% versus 12%, P <0.05). In the T-AEX group, increasing training velocity predicted improved V o 2 peak ( r =0.43, P <0.05), but not walking function. In contrast, increasing training session duration predicted improved 6-minute walk ( r =0.41, P <0.05), but not fitness gains. Conclusions— T-AEX improves both functional mobility and cardiovascular fitness in patients with chronic stroke and is more effective than reference rehabilitation common to conventional care. Specific characteristics of training may determine the nature of exercise-mediated adaptations.

Background Obesity is associated with low-grade chronic inflammation, and serum markers of inflammation are independent risk factors for cardiovascular disease (CVD). However, the molecular and cellular mechanisms that link obesity to chronic inflammation and CVD are poorly understood. Methods and Findings Acute-phase serum amyloid A (A-SAA) mRNA levels, and A-SAA adipose secretion and serum levels were measured in obese and nonobese individuals, obese participants who underwent weight-loss, and persons treated with the insulin sensitizer rosiglitazone. Inflammation-eliciting activity of A-SAA was investigated in human adipose stromal vascular cells, coronary vascular endothelial cells and a murine monocyte cell line. We demonstrate that A-SAA was highly and selectively expressed in human adipocytes. Moreover, A-SAA mRNA levels and A-SAA secretion from adipose tissue were significantly correlated with body mass index ( r = 0.47; p = 0.028 and r = 0.80; p = 0.0002, respectively). Serum A-SAA levels decreased significantly after weight loss in obese participants ( p = 0.006), as well as in those treated with rosiglitazone ( p = 0.033). The magnitude of the improvement in insulin sensitivity after weight loss was significantly correlated with decreases in serum A-SAA ( r = −0.74; p = 0.034). SAA treatment of vascular endothelial cells and monocytes markedly increased the production of inflammatory cytokines, e.g., interleukin (IL)-6, IL-8, tumor necrosis factor alpha, and monocyte chemoattractant protein-1. In addition, SAA increased basal lipolysis in adipose tissue culture by 47%. Conclusions A-SAA is a proinflammatory and lipolytic adipokine in humans. The increased expression of A-SAA by adipocytes in obesity suggests that it may play a critical role in local and systemic inflammation and free fatty acid production and could be a direct link between obesity and its comorbidities, such as insulin resistance and atherosclerosis. Accordingly, improvements in systemic inflammation and insulin resistance with weight loss and rosiglitazone therapy may in part be mediated by decreases in adipocyte A-SAA production.