Účinky vzdáleného ischemického stavu na použití rukou u jedinců s poraněním míchy a amyotrofickou laterální sklerózou

Většina poranění míchy (SCI) nejsou úplné transekce, což naznačuje, že po poranění existují reziduální nervové okruhy. Bylo prokázáno, že rehabilitační intervence po SCI, včetně fyzického tréninku a nervové stimulace, reorganizují motorické dráhy v mozku, kortikospinálním traktu (CST) a na úrovni páteře; proces zvaný nervová plasticita. Funkční zlepšení v důsledku neurální plasticity po SCI by mohlo být způsobeno zvýšenou dráždivostí reziduálních nervových okruhů nebo pučením axonu, které bylo prokázáno ve studiích na zvířatech. Jak fyzický trénink, tak neurální stimulace však vyžadují velký počet opakování a zachování účinků intervence může být pomíjivé. Proto zůstává potřeba účinného přístupu k synergickému zlepšení neuroplasticity v kombinaci s dalšími intervencemi. Bylo prokázáno, že vzdálené ischemické kondicionování (RIC) podporuje neurální plasticitu a může mít praktické a teoretické výhody, které zahrnují: 1) RIC vyžaduje minimální vybavení (časovač a manuální zařízení na měření krevního tlaku); a 2) Bylo prokázáno, že RIC podporuje hypoxií indukovatelný faktor la (HIF-1a) a protizánětlivé mediátory, které možná podporují neuroplasticitu. Jedna nedávná studie ve skutečnosti prokázala na zdravých subjektech, že zavedení RIC před intervencí motorického učení mělo větší a dlouhodobější účinek na zlepšení motorického výkonu ve srovnání s předstíraným podmiňováním před motorickým učením. V této navrhované studii budou výzkumníci zkoumat RIC ve spojení s fyzickým tréninkem na podporu neuroplasticity ve svalech ruky po cervikální SCI. Toto bude první studie, která zavede RIC v populaci SCI. Vyšetřovatelé předpokládají, že RIC bude akutně synergizovat s tréninkem motorických úkolů prostřednictvím zvýšení kortikospinální excitability. Identifikace základních mechanismů odpovědných za zvýšení kortikospinální dráždivosti, jako je 1) zvýšená kortikální aktivace, 2) zesílený synaptický přenos, 3) zlepšený nábor spinálních motorických neuronů nebo 4) další mechanismy, je důležitým krokem pro podporu funkčního zotavení po neurologickém poranění. Cíl 1: Stanovit účinky aktivní versus simulované RIC před jedním záchvatem cvičení svalové kontrakce na motorickou kortikospinální dráždivost ve svalu abductor pollicis brevis (APB). Vyšetřovatelé také posoudí intrakortikální facilitaci/inhibici a profily vedení periferních nervů, aby lokalizovali úroveň změn v kortikospinální dráždivosti. Cíl 2: Zkoumat účinky aktivní versus simulované RIC na systémové zánětlivé mediátory u jedinců s SCI. Jedinci žijící s SCI často vykazují známky chronického zánětu a dalších aspektů dysregulované funkce imunitního systému. Studie u zdravých dospělých ukázaly, že jediná aplikace RIC může potlačit expresi zánětlivých genů v cirkulujících leukocytech o 15 minut a 24 hodin později. Upregulace zánětlivých cytokinů je spojena se sníženou expresí genů, které podporují neuroplasticitu, jako je BDNF. Zde výzkumníci určí, zda RIC snižuje systémový zánět u osob s chronickou SCI, jako je tomu u zdravých jedinců, měřením podskupiny zánětlivých mediátorů v krvi před a po RIC. Cíl 3: Zjistit změny srdeční frekvence (HR), krevního tlaku (BP) a saturace kyslíkem (SaO2) během aktivní versus simulované RIC u jedinců s neúplným cSCI a zdravých subjektů. Ukázalo se, že RIC je bezpečný u zdravé populace, stejně jako u jedinců se srdečním onemocněním a dokonce i u kriticky nemocných pacientů se subarachnoidálním krvácením. Neexistují však žádné údaje popisující bezpečnost RIC u osob s SCI. Poškození autonomního nervového systému (ANS) přispívá ke kardiovaskulární dysregulaci a může změnit fyziologické reakce na RIC. Populace SCI, zejména populace s cervikálním SCI, má navíc rozšířené smyslové postižení, včetně omezené schopnosti cítit bolest/nepohodlí. Výzkumníci nejen zaznamenají v reálném čase reakce HR, BP a SaO2 během RIC, ale také zdokumentují škálu bolesti a jakékoli nepříznivé účinky RIC u jedinců s cSCI a zdravých subjektů.