Účinky imobilizace a cvičení na mechanismy homeostatické plasticity u zdravých účastníků

Cílem této studie je zjistit vliv imobilizace horní končetiny a fyzického cvičení ruky na homeostatickou plasticitu u zdravých jedinců.

Studie bude provedena jako randomizovaná zkřížená studie, kde se každý účastník zúčastní tří sezení, oddělených přibližně 24 hodinami. Během každého sezení bude účastník odpovídat na dotazníky a podstoupit kvantitativní senzorické testování (QST). Základní měření se získá pomocí transkraniální magnetické stimulace (TMS)-indukovaných motorických evokovaných potenciálů (MEPs), což se provádí před indukcí homeostatické plasticity pomocí transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS). Poslanci jsou pak získáváni každých 10 minut po dobu 30 minut. Nakonec se znovu získají míry QST.

Protože žádné předchozí studie nezkoumaly účinek imobilizace a cvičení na odpověď homeostatické plasticity, byl výpočet velikosti vzorku odhadnut na základě analýzy MEP z předchozí studie s použitím α 0,05, β 0,80 a velikosti účinku 0,29, což poskytlo 22 účastníků. To je v souladu s nedávným průzkumným výzkumem, který naznačil, že by bylo potřeba až 28 účastníků. Současná studie se proto zaměřila na zahrnutí 28 účastníků s průběžnou analýzou provedenou po 10–15 zahrnutích.

Každý účastník se zúčastní tří stejných experimentálních sezení ve stejnou dobu ve třech po sobě jdoucích dnech. Osm hodin před absolvováním experimentálních sezení s imobilizací bude účastníkovi nasazena dlaha (MANU-Hit DIGITUS POLLEX, Clinical Innovations, DK) k imobilizaci pravé ruky. Podobně osm hodin před návštěvou cvičení bude účastník instruován, aby provedl 150 balistických pohybů prstů s tempem 0,5 Hz. Během experimentu bude účastník pohodlně sedět s pažemi a rukama v klidu. Elektromyografické elektrody budou umístěny na první pravý mezikostní sval, aby se vyhodnotila kortikomotorická dráždivost pomocí záznamu MEP indukovaných TMS na levé primární motorické kůře. Na hlavu se pak namontuje neoprenová čepice a identifikuje se optimální místo pro TMS (hotspot) a označí se na čepici pro standardizaci. Kortikální excitabilita bude měřena před a bezprostředně po indukci homeostatické plasticity (časový bod 0-min) a poté každých 10 minut po dobu 30 minut.

Homeostatická plasticita bude indukována pomocí tDCS aplikovaného na levou primární motorickou kůru po dobu 7 minut, následuje přestávka 3 minuty a dalších 5 minut tDCS. Konstantní proud 1mA bude přenášen systémem tDCS (Starstim 32, Neuroelectrics, Barcelona, ​​Španělsko) pomocí dvou gelových elektrod umístěných do otvorů neoprenového uzávěru na pozici C3 a Fp2.

Distribuce dat bude testována pomocí Shapiro-Wilkova testu normality. Ke zkoumání vlivu imobilizace a cvičení na homeostatickou plasticitu bude provedena dvoucestná analýza rozptylu opakovaných měření (RM-ANOVA) s faktory relace (relace 1, relace 2 a relace 3) a čas (základní hodnota, 0 min. , 10 min, 20 min a 30 min) a hodnota P <0,05 bude považována za statisticky významnou. Pro vícenásobná post-hoc srovnání budou provedeny úpravy pomocí vhodných korekcí.