Neinvazivní stimulace míchy po poranění

Cíl studie 1. Cílem této studie je zhodnotit účinky neinvazivní transkutánní elektrické míšní stimulace (TcESCS) aplikované pod neurologickou úrovní poranění míchy (SCI) na respirační, funkční a motorické vlastnosti horních končetin a trupu a identifikovat jejich základní fyziologické mechanismy. Vyhodnocení mechanismů modulací respirační a motorické kontroly vyvolaných TcESCS bude mít důležité důsledky pro vývoj specifických terapeutických strategií pro boj s komplikacemi SCI. Cílem Cíle 1 je zjistit, zda TcESCS může významně zvýšit aktivaci motorických sítí. Tato práce bude provedena elektrofyziologickou charakterizací respiračních a jiných motorických reakcí hodnocených v klidu a v reakci na respirační a jiné výzvy u jedinců se SCI. Změny ve funkčních opatřeních budou vyhodnoceny při „vypnutí“ a „zapnutí“ zařízení TcESCS. Aby bylo možné vyhodnotit účinky „závislé na dávce“, budou hodnoceny změny velikosti povrchové elektromyografie (sEMG) a svalová koaktivace, když se parametry a umístění stimulace změní během respiračního úsilí a motorických úkolů. Míra, do jaké je stimulace spojena s největší změnou respiračních a sEMG parametrů, bude implementována jako strategie, která se bude používat během stimulace v kombinaci s respiračním tréninkem (RT), tréninkem paží (AT) a tréninkem trupu (TT). Abychom dosáhli cíle tohoto cíle, otestujeme pracovní hypotézu, že TcESCS excituje specifické motorické sítě vedoucí k zesíleným motorickým odpovědím. Tuto hypotézu otestujeme aplikací TcESCS během našeho původního přístupu hodnocení kontroly respiračního motoru (RMCA) a dalších hodnocení založených na sEMG s ​​kinematikou k charakterizaci motorických funkcí dýchání, paží a trupu. Během těchto hodnocení budou zaznamenávány krevní tlak/srdeční frekvence (BP/HR) a dechová frekvence za účelem hodnocení respiračně-kardiovaskulárních odpovědí. Důvodem pro tento cíl je, že úspěšné dokončení navrhovaného výzkumu přispěje základními prvky k našim základním znalostem, bez nichž nelze terapeutickou hodnotu TcESCS pochopit. Získání těchto znalostí je zásadní pro rozvoj specifických rehabilitačních strategií. Po dokončení navrhovaných studií pro Cíl 1 očekáváme, že budou stanoveny motorické a vzájemně související charakteristiky ovlivněné TcESCS u pacientů s SCI. Taková zjištění by byla důležitá, protože nám poprvé umožní vyhodnotit schopnost neinvazivní stimulace míchy posílit snížený stav aktivity páteřní sítě a prokázat tak potenciál pro rehabilitaci.

Cíl studie 2. Cílem je vyhodnotit účinnost a terapeutické mechanismy TcESCS v kombinaci s intervencemi zaměřenými na dýchání, které jsou specifické pro daný úkol (respirační trénink) a nespecifické (trénink paží a trupu). Identifikace fyziologických účinků potenciálních rehabilitačních přístupů bude mít důležité důsledky pro vývoj specifických terapeutických strategií. Cílem Cíle 2 je prozkoumat terapeutické účinky režimu RT v kombinaci s TcESCS. Tato práce bude provedena pomocí metod uvedených v cíli 1 a dalších klinických opatření, která jsou všechna hodnocena před tréninkem a opakovaně během období sledování. Pracovní hypotéza, která ve srovnání se samotnou RT a samotným TcESCS vede RT s pomocí TcESCS ke zvýšené plasticitě respiračních motorických sítí v závislosti na použití, což vede k funkčnímu zotavení, bude testováno pomocí přístupu detekce změn v respiračních a dalších ukazatelích výsledku kontroly motoru v reakce na stimulaci a trénink. Důvodem pro tento cíl je, že úspěšné dokončení navrhovaného výzkumu pokročí v oboru tím, že poskytne nové cesty pro aplikaci terapie založené na aktivitě doprovázené stimulací míchy. Po dokončení navrhovaných studií pro Cíl 2 se očekává, že bude stanovena rehabilitační kapacita RT s TcESCS. Tyto výsledky jsou důležité, protože poprvé identifikované terapeutické mechanismy TcESCS poskytnou důkaz, že tato intervence může zvýšit účinky terapie založené na aktivitě u účastníků s SCI.