Ikke-invasiv hjernestimulation for at forbedre Quadriceps muskelfunktion efter forreste korsbåndsrekonstruktion

Quadriceps muskeldysfunktion fortsætter i årevis efter forreste korsbåndsrekonstruktion (ACLR) og er relateret til dårlige selvrapporterede resultater, ændrede bevægelsesmønstre og ledbelastning forbundet med posttraumatisk knæartrose (OA) og højere risiko for genskade. Nye beviser tyder på, at det centrale drev (vej fra hjernen til musklen af ​​interesse, dvs. corticospinal excitabilitet) til quadriceps-musklen er reduceret så tidligt som 2 uger efter operationen og kan vare ved i årevis efter ACLR, hvilket betyder, at de nuværende rehabiliteringsstrategier muligvis ikke er adressering af potentielle utilpassede ændringer i centralt drev. Anodal tDCS er en neurostimuleringsteknologi, der øger hjernens excitabilitet (dvs. centralt drev) og har potentialet til at adressere ændringer i centralt drev og quadriceps-muskelydelse. Formålet med denne undersøgelse er todelt: 1) at bestemme virkningerne af anodal tDCS på central drive og quadriceps muskel ydeevne hos patienter efter ACLR, og 2) bestemme forholdet mellem central drive og quadriceps muskel præstation hos patienter efter ACLR. Centralt drev vil blive defineret af to mål: 1) aktive motoriske tærskler og 2) hældning af en stimulusresponskurve. Quadriceps muskelpræstation vil blive defineret ved to mål: 1) isometrisk quadriceps styrke og 2) hastighed for drejningsmomentudvikling (RTD). Til formål 1 antager efterforskerne, at mål for centralt drev og quadriceps-muskelydelse vil stige med administration af aktiv anodal tDCS sammenlignet med ingen ændring med sham tDCS. Til formål 2 antager efterforskerne, at begge mål for centralt drev vil være forbundet med begge mål for quadriceps ydeevne, med en stærkere sammenhæng mellem centralt drev og RTD. Efter et cross-over design vil patienter 3-6 måneder fra ACLR modtage aktiv og sham anodal tDCS ved forskellige sessioner adskilt af 7-10 dage, mens de kører på en stationær cykel i 20 minutter. Cykelposition og intensitet vil blive standardiseret for alle patienter for at maksimere quadriceps aktivitet. Resultater fra denne undersøgelse vil udvide vores grundlæggende videnskabelige viden om, hvordan tDCS påvirker forskellige aspekter af corticospinal excitabilitet og quadriceps styrke, og føre til efterfølgende undersøgelser for at bestemme virkningerne af flere sessioner af tDCS på corticospinal excitabilitet og quadriceps muskel ydeevne hos patienter, der kommer sig efter ACLR.