Studie cerebrální aktivace pomocí fNIRS během vibrací vyvolané iluze pohybu u zdravých účastníků a účastníků mrtvice. (VIBRANIRS)

Vnímané pocity končetin a pohybů (kinestezie) nám umožňují situovat se bez vizuální zpětné vazby a nevěnovat veškerou svou pozornost každodenním úkolům, jako je chůze nebo uchopení a držení předmětu. Tyto vnímané vědomé vjemy pocházejí z receptorů zvaných proprioreceptory, které se nacházejí v kůži, kloubech a svalech. Když se končetina pohybuje a sval je natažený, hlavní pocit protahování končetiny pochází ze stimulace proprioreceptoru zvaného svalové vřeténo, přesněji z jeho primárního zakončení zvaného 1a vlákno. Uměle lze vlákna 1a (optimálně) stimulovat vibrací svalu kolem 80 Hz. Při stimulaci vláken 1a tricepsu vzniká signál protažení a lze pociťovat iluzi ohybu, pokud není zapojena žádná jiná opačná zpětná vazba, jako je vibrace antagonistického svalu nebo vizuální zpětná vazba nepohyblivé končetiny, protože poskytuje více spolehlivé informace pro mozek. Dosud nebyly nervové korelace s vibracemi svalového vřetena a iluzí pohybu plně charakterizovány u zdravých účastníků a nejsou známy u účastníků mrtvice.

Ke zkoumání účinku vibrací vyvolané iluze pohybu na mozkové aktivace u zdravých účastníků a účastníků mrtvice navrhují výzkumníci použít inovativní nástroj neurozobrazování, funkční blízkou infračervenou spektroskopii (fNIRS).

fNIRS umožňuje zkoumat kortikální cerebrální aktivace měřením cerebrálních hemodynamických variací. Ve skutečnosti, stejně jako fMRI, spoléhá na funkci hemodynamické odezvy (HRF) způsobenou neurovaskulárním spojením. Jeho přenosnost a neinvazivnost z něj činí skvělý nástroj pro studium mozkových aktivací v ekologičtějším prostředí (například ve stoje nebo vsedě).

Tento výzkum si klade za cíl studovat a porovnávat subjektivní pocit pohybu a kortikální mozkové oblasti zapojené do vibrací svalového vřetena a iluze pohybu u zdravých účastníků a účastníků mrtvice.

Protokol se skládá ze 4 nebo 2 různých podmínek (opakovaných 2krát) vibrací vyvolané iluze pohybu u zdravých účastníků a účastníků mrtvice, což vede k 8 nebo 4 vibračním blokům se 3 vibracemi na blok:

Zdraví účastníci, každý 2krát (24 vibrací):

• Pravá paže, oči otevřené (stav bez iluze; RO)
• Pravá paže, zavřené oči (podmínka iluze; RC)
• Levá paže, oči otevřené (stav bez iluze; LO)
• Levá paže, zavřené oči (podmínka iluze; LC)

Účastníci tahu, každý 2krát (12 vibrací):

• Nedostatečná strana, oči otevřené (stav bez iluze; DO)
• Nedostatečná strana, zavřené oči (podmínka iluze; DC)

Pořadí podmínek je pseudorandomizované, účastníci mohou začít s levou nebo pravou paží s otevřenýma nebo zavřenýma očima. Když začínáte s levou nebo pravou paží, jsou všechny podmínky splněny před přechodem na druhou paži (pro zdravé účastníky). Celkově by měl být počet účastníků počínaje pravou nebo levou vibrací stejný.

Zařízení fNIRS, která budou použita, jsou Brite MKII a Brite MKIII (Artinis Medical system, Nizozemsko).

Vibrační nástroj, který bude použit, je vibrátor od VibraMoov. Subjektivní vjem pohybu bude analyzován pomocí stupnice Standardized Kinesthetic Illusion Procedure (SKIP). Účastníci budou muset hlásit svůj pocit pohybu po každé podmínce (3 vibrační bloky) od 0 do 3, 0 znamená žádný pocit pohybu a 3 znamená jasný a přesný pocit pohybu. Účastníci budou muset také popsat směr pohybu, skóre 1 bude přiděleno, pokud popsaný pohyb odpovídá očekávanému pohybu, a skóre 0 bude přiděleno každému dalšímu pohybu.