Procvičování motoriky horních končetin při chronické mozkové příhodě při cvičení (PUMP-Ex)

S přežívající kohortou téměř 7 milionů jedinců je mrtvice hlavní příčinou dlouhodobé invalidity ve Spojených státech. Z přibližně 795 000 nových mozkových příhod, ke kterým dochází ročně, budou mít přibližně 2/3 přeživších určitý stupeň dlouhodobého postižení. Prevalence postižení po cévní mozkové příhodě spolu se skutečností, že více lidí přežilo cévní mozkovou příhodu, odráží rostoucí potřebu vyvinout účinné rehabilitační strategie zaměřené na snížení invalidity a zlepšení kvality života pro miliony lidí, kteří přežili cévní mozkovou příhodu, jejich rodiny a pečovatele.

Převážná většina pacientů po cévní mozkové příhodě, >75 %, vykazuje hemiparézu horních končetin (UE) a pouze 15 % se plně uzdraví. Kromě toho je reziduální poškození UE úzce spojeno s dlouhodobou invaliditou a sníženou kvalitou života. Současné metaanalytické důkazy podporují rehabilitační intervence po mrtvici ve virtuální realitě pro zlepšení funkce UE, což naznačuje, že se jedná o slibnou oblast pro další terapeutický vývoj.

Duck Duck Punch (DDP) je interaktivní počítačová hra záměrně navržená tak, aby zlepšila kvalitu pohybu UE prostřednictvím individualizovaného progresivního cvičení pohybu spolu s řadou výkonnostních metrik umožňujících zpětnou vazbu o pohybovém výkonu v rámci relace. Ačkoli reakce na rehabilitační intervence UE virtuální reality, jako je DDP, zahrnuje množství faktorů, neuroplastické změny jsou primárním mechanismem, který je základem funkční obnovy. Spárování DDP s primární intervencí k usnadnění „neuroplasticky příznivého“ prostředí tedy může učinit CNS přístupnějším a zlepšit odpověď na rehabilitaci DDP a v konečném důsledku zlepšit výsledky.

Trénink s aerobním cvičením (AEx) má pozitivní přínos pro celkovou funkci mozku, včetně zlepšení globálního poznání, výkonných funkcí a rychlosti zpracování a pozornosti u zdravých starších dospělých. Navíc jediné sezení AEx akutně zlepšuje motorickou paměť a učení u mladších zdravých dospělých. Ačkoli byl AEx používán ke zlepšení kardiovaskulárních funkcí po mrtvici, jeho neurofacilitační účinky u mrtvice musí být ještě empiricky testovány. Kandidátské mechanismy, jejichž prostřednictvím AEx posiluje mozkové funkce a motorické učení, zahrnují změny v cirkulujícím mozkovém neurotrofickém faktoru (BDNF) a kortikomotorické excitabilitě. Předpokládá se, že BDNF hraje integrální roli v několika neuroplastických procesech a podporuje posilování synaptických spojení, tj. dlouhodobou potenciaci (LTP) a současný výzkum ukazuje, že AEx může akutně a chronicky zvýšit cirkulující BDNF. Kortikomotorická excitabilita (CME) se často používá jako indikátor neuroplasticity podobné LTP a může být základem zlepšení motorické paměti a učení. Podobně jako BDNF může AEx akutně zvýšit kortikomotorickou excitabilitu u kontrolních subjektů a subjektů s chronickou mrtvicí. Usnadnění funkce centrálního nervového systému poskytuje zdůvodnění pro určení role AEx v „připravení“ mozku pro následnou intervenci za účelem maximalizace neuroplastického potenciálu.

Priming na základě pohybu pro neurorehabilitaci zahrnuje provádění pohybu nebo cvičení před terapeutickou intervencí nebo souběžně s ní s cílem zlepšit účinnost terapeutické intervence. Objevující se důkazy podporují AEx jako potenciální primární nástroj pro rehabilitaci cévní mozkové příhody UE. AEx v kombinaci s tréninkem úkolů UE může zlepšit funkci UE a vlastní zdravotní stav u pacientů, kteří přežili chronickou mrtvici. Navzdory slibným výsledkům existují mezery v literatuře zahrnující: 1) klinickou použitelnost AEx primování; a 2) mechanismy přispívající ke změnám funkcí UE v reakci na rehabilitaci UE aktivovanou AEx. Řešení těchto nedostatků bude nezbytné pro vývoj AEx primeru, který je účinný a časově efektivní s ohledem na současné klinické modely. Účelem tohoto pilotního návrhu proto bude stanovit počáteční kritéria proveditelnosti a snášenlivosti prostřednictvím následujících cílů:

1. Ukažte proveditelnost párování AEx + DDP u pacientů po mrtvici s hemiparézou UE
2. Kvantifikujte velikost vlivu intervence AEx + DDP na poškození a funkci UE
3. Prozkoumat vztah biomarkerů neuroplasticity (BDNF a kortikomotorická dráždivost) a odpovědi na AEx + DDP

K dosažení těchto cílů podstoupí osoby, které přežily chronickou cévní mozkovou příhodu se středně těžkou hemiparézou UE, 18 sezení školení AEx + DDP. Každý týden, po dobu šesti týdnů, subjekty podstoupí tři sezení AEx + DDP. Během každého sezení účastníci dokončí 15 minut aerobního cvičení, po kterém následuje 200 opakování DDP. Posouzení funkce UE a biomarkerů neuroplasticity bude hodnoceno před a po intervenci AEx + DDP.