Retikulospinální kontrola pohybů

Přesné provedení pohybu je výsledkem komplexní souhry různých svalových skupin, jejichž činnost je řízena různými oblastmi centrálního nervového systému. Kromě kortikospinálního systému je fylogeneticky starý retikulospinální systém klíčovým motorickým systémem řídícím různé elementární pohyby včetně držení těla, lokomoce a dosahování u všech savců. Na rozdíl od extenzivně prozkoumaného kortikospinálního systému existují jen řídké znalosti o motorické fyziologii funkčně důležitého retikulospinálního systému u lidí. Kontrola retikulospinální motoriky může být hodnocena pomocí StartReact paradigmatu, které je založeno na aktivaci retikulospinálních motorických obvodů leknutím akustických podnětů. Fenomén StartReact je charakterizován zkrácením reakční doby pohybu, které je zprostředkováno úlekem vyvolaným, časným uvolněním plánovaného motorického programu retikulospinálním systémem. StartReact je tedy jedinečným nástrojem pro zkoumání retikulospinálního zapojení na řízení lidské motoriky za fyziologických a patologických podmínek. Hodnocení StartReact bude doplněno o komplexní 3D kinematickou analýzu a záznamy svalové aktivity (tj. elektromyografie), abyste získali kvantitativní náhled na kontrolu retikulospinálního pohybu.

Prvním cílem této klinické studie je získat více vhledů do mechanismů, které jsou základem StartReactu, a rozšířit znalosti o fyziologii retikulo-spinální motoriky týkající se různých pohybových úkolů (tj. jednoduché jednokloubové pohyby, složité vícekloubové pohyby a oboustranné pohyby rukou) u zdravých jedinců. Výsledky těchto experimentů poskytnou nový pohled na gradienty proximální-distální, flexor-extenzorové a horní-dolní končetiny v retikulospinální motorické kontrole zdravých subjektů. Výsledky navíc rozšíří paradigma StartReact na komplexní, funkčně relevantnější pohyby (tj. dosažení a krokování úkolů vyžadujících přesnost koncového bodu; kooperativní, oboustranné pohyby rukou), u nichž není dosud pochopeno zapojení retikulo-spinálního systému.

Druhým cílem tohoto projektu je využít paradigma StartReact k vnesení většího světla do role retikulospinální plasticity ve funkční rekonvalescenci pacientů s míšním poraněním (SCI). Zatímco předklinické nálezy zdůrazňují pozoruhodný potenciál retikulospinálního systému pro neuroplastické adaptace, které jsou základem funkční obnovy, existuje jen málo důkazů z klinických studií v oblasti SCI. Za prvé, studie se zaměřuje na sledování účinků StartReact na svaly rukou a nohou pacientů s akutním SCI po dobu 6 měsíců. Současné sledování účinků StartReact a motorického zotavení umožní úzce propojit procesy retikulospinální plasticity s funkčním zotavením u pacientů s akutní SCI. Za druhé, důraz bude kladen na převážení sestupného řízení motoru (tj. kortiko- vs. retikulospinální systém) v reakci na SCI a zkoumat zřetelný příspěvek kortiko- a retikulospinálního systému k motorickému zotavení u pacientů s chronickou SCI.

Zjištění tohoto projektu posílí mechanické chápání motorické fyziologie a neurorestorační kapacity retikulospinálního systému u lidí. Nové poznatky z těchto projektů se snad promítnou do lepšího využití tohoto důležitého motorického systému v klinických studiích, jejichž cílem je zlepšit motorické zotavení u pacientů s SCI.