Retikulospinální kontrola pohybů
Příspěvek retikulospinálního systému ke kontrole pohybu a funkční obnově u pacientů s poraněním míchy
Accurate movement execution is a result of a complex interplay between various muscle groups whose activity is controlled by different areas of the central nervous system. Besides the corticospinal system, the phylogenetically old reticulospinal system is a key motor system controlling different elementary movements including posture, locomotion and reaching across all mammals. In contrast to the extensively investigated corticospinal system, there is only sparse knowledge on the motor physiology of the functionally important reticulospinal system in humans. Reticulospinal motor control can be assessed with the StartReact paradigm which is based on the activation of reticulospinal motor circuitries by startling acoustic stimuli. The StartReact phenomenon is characterized by a shortening in movement reaction time which is mediated by a startle-triggered, early release of a planned motor program by the reticulospinal system. Thus, StartReact is a unique tool to examine reticulospinal involvement on human motor control under physiological and pathological conditions. StartReact assessments will be supplemented by comprehensive 3-D kinematic analysis and muscle activity recordings (i.e. electromyography) to gain quantitative insights into reticulospinal movement control.
The first objective of this clinical study is to gain more insights into the mechanisms underlying StartReact and to advance the knowledge on reticulo-spinal motor physiology regarding different movement tasks (i.e. simple single-joint movements, complex multi-joint movements and bilateral hand movements) in healthy subjects. The findings of these experiments will provide new insights into proximal-distal, flexor-extensor and upper-lower extremity gradients in reticulospinal motor control of healthy subjects. Moreover, the results will expand the StartReact paradigm to complex, functionally more relevant movements (i.e. reaching and stepping tasks requiring endpoint accuracy; co-operative, bilateral hand movements) for which the involvement of the reticulo-spinal system is not yet understood.
The second goal of this project is to use the StartReact paradigm to shed more light onto the role of reticulospinal plasticity in functional recovery of patients with spinal cord injury (SCI). Whereas preclinical findings emphasize a remarkable potential of the reticulospinal system for neuroplastic adaptations underlying functional recovery, there is only little evidence from clinical trials in the field of SCI. First, the study aims at monitoring StartReact effects in hand and leg muscles of patients with acute SCI over a period of 6 months. Simultaneous tracking of StartReact effects and motor recovery will allow to closely relate processes of reticulospinal plasticity to functional recovery in patients with acute SCI. Second, the focus will be on the re-weighting of descending motor control (i.e. cortico- vs. reticulospinal system) in response to SCI and investigate the distinct contributions of the cortico- and reticulospinal system to motor recovery in patients with chronic SCI.
The findings of this project will advance the mechanistic understanding on the motor physiology and neurorestorative capacity of the reticulospinal system in humans. New insights from these projects will hopefully translate into a better exploitation of this important motor system in clinical trials that aim to improve motor recovery in patients with SCI.
Přehled studie
Postavení
Postavení
Podmínky
Podmínky
Intervence / Léčba
Intervence / Léčba
Typ studie
Typ studie
Zápis (Odhadovaný)
Zápis
Fáze
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Studijní kontakt
Studijní kontakt
- Jméno: Linard Filli, Dr.
- Telefonní číslo: +41 44 510 72 12
- E-mail: linard.filli@balgrist.ch
Studijní místa
-
-
-
Zurich, Švýcarsko, 8008
- Nábor
- Balgrist University Hospital
-
Kontakt:
- Linard Filli, Dr.
- Telefonní číslo: +41 44 510 72 12
- E-mail: linard.filli@balgrist.ch
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Popis
Inclusion Criteria:
- Written informed consent as documented by signature
For SCI patients:
- ASIA Impairment scale (AIS) A-D
- Focal damage at cervical (C4-C7; i.e. damage rostral of the spi-nal segments innervating the examined hand and leg muscles) or thoracic (T4-T12; i.e. damage caudal of the spinal segments innervating the m. abductor digiti minimi, but rostral of the spi-nal segments innervating the m. tibialis anterior)
- Patients with cervical SCI must reveal bilaterally intact ulnar nerves as demonstrated by normal compound motor action potential (cMAP), nerve conduction velocity (NCV) and F-wave latencies in clinical neurography.
- Patients with thoracic SCI must reveal bilaterally intact tibial and peroneal nerves as demonstrated by normal cMAP, NCV and F-wave latencies
Exclusion Criteria:
- Women who are pregnant or breast feeding
- Current neurological problems other than SCI and related impairments
- Current orthopaedic problems affecting upper and lower extremity movements
- History of alcohol abuse or the intake of psychotropic drugs
- History of major cardiac condition (e.g., infarction, insufficiency (NYHA II-IV))
- History of major pulmonary condition (e.g., chronic obstructive pulmonary disease (GOLD II-IV))
- Current major depression or psychosis
- Fever of unknown origin
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Základní věda
- Přidělení: N/A
- Intervenční model: Přiřazení jedné skupiny
- Maskování: Žádné (otevřený štítek)
Počet zbraní
Zbraně a zásahy
Skupina účastníků / ArmSkupina účastníků / Arm |
Intervence / LéčbaIntervence / Léčba |
|---|---|
|
Experimentální: Subjekty s poraněním míchy
|
StartReact: involuntary triggering of a planed movement by a loud acoustic stimulus (Transcranial magnetic stimulation). |
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Časové okno |
|---|---|
|
EMG analýza (tj. zkrácení reakční doby pohybu cílového svalu(ů)) během hlasitých vs. středních akustických stimulů (LAS vs. MAS)
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
|
Změna v EMG analýze (tj. zkrácení reakční doby pohybu cílového svalu(ů))
Časové okno: Změna ve zkrácení doby reakce na pohyb mezi výchozí hodnotou a návštěvou 1 (7-14 dní).
|
Změna ve zkrácení doby reakce na pohyb mezi výchozí hodnotou a návštěvou 1 (7-14 dní).
|
|
Změna v EMG analýze (tj. zkrácení reakční doby pohybu cílového svalu(ů))
Časové okno: Změna ve zkrácení doby reakce na pohyb ve 3 a 6 měsících vzhledem k výchozí hodnotě.
|
Změna ve zkrácení doby reakce na pohyb ve 3 a 6 měsících vzhledem k výchozí hodnotě.
|
|
Intramuskulární koherence párových EMG signálů m. tibialis anterior k posouzení kortikospinálního pohonu v paradigmatu StartReact.
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
|
Modulace EMG reflexních odpovědí (jak jsou indukovány elektrickou stimulací ulnárního nervu) současnou akustickou stimulací s LAS
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
|
Transkraniální magnetická stimulace (TMS) pro vyšetření kortikospinální fyziologie/integrity.
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
Sekundární výstupní opatření
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Časové okno |
|---|---|
|
Analýza pohybových vzorců rychlých vs. pomalých pohybů na základě 3D kinematiky.
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
|
Přesnost koncových bodů rychlého vs. pomalého dosahování a krokování na základě kombinovaného systému virtuální reality (VR)/kinematického systému.
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
|
Graded Redefined Assessment of Strength, Sensibility and Prehension (GRASSP) k měření funkce horních končetin (pouze pro SCI)
Časové okno: Výsledek je použit pro 2 dílčí projekty této studie: jeden dílčí projekt provádí GRASSP po > 12 měsících po poranění míchy, zatímco druhý dílčí projekt provádí GRASSP při 3 návštěvách (za < 1, 3 a 6 měsíců po míšním poranění poranění šňůry).
|
Výsledek je použit pro 2 dílčí projekty této studie: jeden dílčí projekt provádí GRASSP po > 12 měsících po poranění míchy, zatímco druhý dílčí projekt provádí GRASSP při 3 návštěvách (za < 1, 3 a 6 měsíců po míšním poranění poranění šňůry).
|
|
Mezinárodní standardy pro neurologickou klasifikaci poranění míchy (ISNCSCI) (pouze pro SCI)
Časové okno: Výsledek je použit pro 2 dílčí projekty této studie: jeden dílčí projekt provádí ISNCSCI > 12 měsíců po poranění míchy, zatímco druhý dílčí projekt provádí ISNCSCI při 3 návštěvách (< 1, 3 a 6 měsíců po míšním poranění poranění šňůry).
|
Výsledek je použit pro 2 dílčí projekty této studie: jeden dílčí projekt provádí ISNCSCI > 12 měsíců po poranění míchy, zatímco druhý dílčí projekt provádí ISNCSCI při 3 návštěvách (< 1, 3 a 6 měsíců po míšním poranění poranění šňůry).
|
|
Test chůze na 10 metrů (pouze pro SCI)
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
|
6minutový test chůze (pouze pro SCI)
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
|
Modifikovaná Ashworthova škála (MAS) (pouze pro SCI)
Časové okno: Základní linie
|
Základní linie
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Sponzor
Vyšetřovatelé
Vyšetřovatelé
- Vrchní vyšetřovatel: Patrick Freund, Prof. Dr., University of Zurich
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Aktuální)
Začátek studia
Primární dokončení (Odhadovaný)
Primární dokončení
Dokončení studie (Odhadovaný)
Dokončení studie
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Aktuální)
První zveřejněno
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Poslední zveřejněná aktualizace
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
Další identifikační čísla studie
- 2021-00973
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .