Neinvazivní mozková stimulace pro zlepšení funkce čtyřhlavého svalu po rekonstrukci předního zkříženého vazu

Dysfunkce čtyřhlavého svalu přetrvává roky po rekonstrukci předního zkříženého vazu (ACLR) a souvisí se špatnými výsledky, které sami uvedli, změněnými pohybovými vzory a zatížením kloubů spojenými s posttraumatickou osteoartrózou kolena (OA) a vyšším rizikem opětovného poranění. Objevující se důkazy naznačují, že centrální pohon (cesta z mozku do sledovaného svalu, tj. kortikospinální excitabilita) do čtyřhlavého svalu je snížen již 2 týdny po operaci a může přetrvávat roky po ACLR, což znamená, že současné rehabilitační strategie nemusí být řešení potenciálních maladaptivních změn v centrálním pohonu. Anodal tDCS je neurostimulační technologie, která zvyšuje dráždivost mozku (tj. centrální pohon) a má potenciál řešit změny ve výkonu centrálního pohonu a čtyřhlavého svalu. Účel této studie je dvojí: 1) určit účinky anodického tDCS na výkon centrálního pohonu a čtyřhlavého svalu u pacientů po ACLR a 2) určit vztah mezi výkonem centrálního pohonu a čtyřhlavého svalu u pacientů po ACLR. Centrální pohon bude definován dvěma měřítky: 1) aktivními prahovými hodnotami motoru a 2) sklonem křivky stimulační odezvy. Výkon čtyřhlavého svalu bude definován dvěma měřítky: 1) izometrická síla kvadricepsu a 2) rychlost rozvoje točivého momentu (RTD). Pro účel 1 vědci předpokládají, že měření výkonu centrálního pohonu a čtyřhlavého svalu se zvýší s podáváním aktivního anodického tDCS ve srovnání s žádnou změnou u simulovaného tDCS. Pro účel 2 vědci předpokládají, že obě měření centrálního pohonu budou spojena s oběma měřeními výkonu kvadricepsu, se silnějším spojením mezi centrálním pohonem a RTD. Po zkříženém designu budou pacienti ve věku 3–6 měsíců od ACLR dostávat aktivní a falešné anodické tDCS v různých relacích oddělených 7–10 dny, zatímco jedou 20 minut na stacionárním kole. Poloha a intenzita na kole budou standardizovány pro všechny pacienty, aby se maximalizovala aktivita kvadricepsu. Zjištění z této studie rozšíří naše základní vědecké znalosti o tom, jak tDCS ovlivňuje různé aspekty kortikospinální dráždivosti a síly kvadricepsu, a povedou k následným studiím, které určí účinky více sezení tDCS na kortikospinální dráždivost a výkon quadricepsového svalu u pacientů zotavujících se z ACLR.