AIH pro opravu míchy

Celkovým cílem je vyvinout účinné, klinicky použitelné přístupy k obnovení funkce horních končetin (reach-and-grap) po chronickém kontuzivním poranění krční míchy (cSCI). Poruchy funkce horních končetin významně snižují kvalitu života lidí s cSCI. Akce hmatu a uchopení u zvířat a lidí jsou z velké části řízeny kortikospinálním traktem (CST). Vyšetřovatelé tvrdí, že podpora plasticity v rámci CST může podpořit obnovu funkce horní končetiny po cSCI. Opakované vystavení akutní intermitentní hypoxii (rAIH) v kombinaci s motorickým tréninkem je bezpečná, minimálně invazivní léčba, která vyvolává neuroplasticitu vedoucí ke zlepšení zotavení po cSCI, ale její celkové účinky zůstávají omezené. Hlavní cíle jsou: 1) zlepšit rAIH/tréninkem indukované následné účinky na funkci předních končetin a zlepšit porozumění neuronálním substrátům v modelu chronického kontuzivního cSCI u dospělých potkanů ​​a 2) využít tyto znalosti k vedení vývoje účinnějšího rAIH /tréninkové přístupy ke zlepšení funkce horních končetin u lidí s chronickým kontuzivním cSCI.

Ve specifickém cíli 1, s použitím modelu chronického kontusivního cSCI u dospělých potkanů, budou výzkumníci zkoumat účinky frekvence a dávky rAIH na funkční zotavení poškozené přední končetiny zprostředkované rAIH/tréninkem. Výzkumníci také zkombinují rAIH/trénink se synaptickou plasticitou zprostředkovanou N-methyl-D-aspartátovým receptorem (NMDA) prostřednictvím léčby D-cykloserinem a budou studovat účinky na obnovu funkce předních končetin. Imunocytochemie se zobrazovacími technikami bude použita k posouzení strukturální neuronální plasticity v CST po rAIH/trénink. Ve specifickém cíli 2, u lidí s chronickým nekompletním cSCI, na základě zjištění ve specifickém cíli 1, budou výzkumníci studovat účinky frekvence rAIH a souběžné léčby D-cykloserinem na obnovu funkce horních končetin zprostředkovanou rAIH/tréninkem. Vyšetřovatelé budou komplexně analyzovat účinky rAIH na sílu elektrofyziologických a funkčních následků na horní končetině.

Navrhovaný výzkum poskytne nové poznatky o funkčních a anatomických následcích zprostředkovaných rAIH/tréninkem (Specifický cíl 1), které budou použity k vývoji účinných rAIH/tréninkových protokolů pro lidi s kontuzívní, funkčně neúplnou cSCI (Specifický cíl 2). Údaje z experimentů výzkumných pracovníků mohou vést ke klinicky použitelným přístupům, které zlepšují obnovu funkce paží a rukou po chronickém kontusivním cSCI, což by pozitivně ovlivnilo kvalitu života veteránů s cSCI. Relevantnost tohoto návrhu je zdůrazněna omezenou účinností současných strategií ke zlepšení funkce horní končetiny po cSCI.