Retikulospinal kontrol af bevægelser
Bidrag fra det retikulospinale system til bevægelseskontrol og funktionel restitution hos patienter med rygmarvsskade
Accurate movement execution is a result of a complex interplay between various muscle groups whose activity is controlled by different areas of the central nervous system. Besides the corticospinal system, the phylogenetically old reticulospinal system is a key motor system controlling different elementary movements including posture, locomotion and reaching across all mammals. In contrast to the extensively investigated corticospinal system, there is only sparse knowledge on the motor physiology of the functionally important reticulospinal system in humans. Reticulospinal motor control can be assessed with the StartReact paradigm which is based on the activation of reticulospinal motor circuitries by startling acoustic stimuli. The StartReact phenomenon is characterized by a shortening in movement reaction time which is mediated by a startle-triggered, early release of a planned motor program by the reticulospinal system. Thus, StartReact is a unique tool to examine reticulospinal involvement on human motor control under physiological and pathological conditions. StartReact assessments will be supplemented by comprehensive 3-D kinematic analysis and muscle activity recordings (i.e. electromyography) to gain quantitative insights into reticulospinal movement control.
The first objective of this clinical study is to gain more insights into the mechanisms underlying StartReact and to advance the knowledge on reticulo-spinal motor physiology regarding different movement tasks (i.e. simple single-joint movements, complex multi-joint movements and bilateral hand movements) in healthy subjects. The findings of these experiments will provide new insights into proximal-distal, flexor-extensor and upper-lower extremity gradients in reticulospinal motor control of healthy subjects. Moreover, the results will expand the StartReact paradigm to complex, functionally more relevant movements (i.e. reaching and stepping tasks requiring endpoint accuracy; co-operative, bilateral hand movements) for which the involvement of the reticulo-spinal system is not yet understood.
The second goal of this project is to use the StartReact paradigm to shed more light onto the role of reticulospinal plasticity in functional recovery of patients with spinal cord injury (SCI). Whereas preclinical findings emphasize a remarkable potential of the reticulospinal system for neuroplastic adaptations underlying functional recovery, there is only little evidence from clinical trials in the field of SCI. First, the study aims at monitoring StartReact effects in hand and leg muscles of patients with acute SCI over a period of 6 months. Simultaneous tracking of StartReact effects and motor recovery will allow to closely relate processes of reticulospinal plasticity to functional recovery in patients with acute SCI. Second, the focus will be on the re-weighting of descending motor control (i.e. cortico- vs. reticulospinal system) in response to SCI and investigate the distinct contributions of the cortico- and reticulospinal system to motor recovery in patients with chronic SCI.
The findings of this project will advance the mechanistic understanding on the motor physiology and neurorestorative capacity of the reticulospinal system in humans. New insights from these projects will hopefully translate into a better exploitation of this important motor system in clinical trials that aim to improve motor recovery in patients with SCI.
Studieoversigt
Status
Status
Betingelser
Betingelser
Intervention / Behandling
Intervention / Behandling
Undersøgelsestype
Undersøgelsestype
Tilmelding (Anslået)
Tilmelding
Fase
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiekontakt
Studiekontakt
- Navn: Linard Filli, Dr.
- Telefonnummer: +41 44 510 72 12
- E-mail: linard.filli@balgrist.ch
Studiesteder
-
-
-
Zurich, Schweiz, 8008
- Rekruttering
- Balgrist University Hospital
-
Kontakt:
- Linard Filli, Dr.
- Telefonnummer: +41 44 510 72 12
- E-mail: linard.filli@balgrist.ch
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Køn, der er berettiget til at studere
Beskrivelse
Inclusion Criteria:
- Written informed consent as documented by signature
For SCI patients:
- ASIA Impairment scale (AIS) A-D
- Focal damage at cervical (C4-C7; i.e. damage rostral of the spi-nal segments innervating the examined hand and leg muscles) or thoracic (T4-T12; i.e. damage caudal of the spinal segments innervating the m. abductor digiti minimi, but rostral of the spi-nal segments innervating the m. tibialis anterior)
- Patients with cervical SCI must reveal bilaterally intact ulnar nerves as demonstrated by normal compound motor action potential (cMAP), nerve conduction velocity (NCV) and F-wave latencies in clinical neurography.
- Patients with thoracic SCI must reveal bilaterally intact tibial and peroneal nerves as demonstrated by normal cMAP, NCV and F-wave latencies
Exclusion Criteria:
- Women who are pregnant or breast feeding
- Current neurological problems other than SCI and related impairments
- Current orthopaedic problems affecting upper and lower extremity movements
- History of alcohol abuse or the intake of psychotropic drugs
- History of major cardiac condition (e.g., infarction, insufficiency (NYHA II-IV))
- History of major pulmonary condition (e.g., chronic obstructive pulmonary disease (GOLD II-IV))
- Current major depression or psychosis
- Fever of unknown origin
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Grundvidenskab
- Tildeling: N/A
- Interventionel model: Enkelt gruppeopgave
- Maskning: Ingen (Åben etiket)
Antal våben
Våben og indgreb
Deltagergruppe / ArmDeltagergruppe / Arm |
Intervention / BehandlingIntervention / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentel: Rygmarvsskadede personer
|
StartReact: involuntary triggering of a planed movement by a loud acoustic stimulus (Transcranial magnetic stimulation). |
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tidsramme |
|---|---|
|
EMG-analyse (dvs. afkortning af bevægelsesreaktionstid for målmuskel(er)) under høj vs. moderat akustisk stimuli (LAS vs. MAS)
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
|
Ændring i EMG-analyse (dvs. afkortning af bevægelsesreaktionstid for målmuskler)
Tidsramme: Ændring i afkortning af bevægelsesreaktionstid mellem baseline og besøg 1 (7-14 dage).
|
Ændring i afkortning af bevægelsesreaktionstid mellem baseline og besøg 1 (7-14 dage).
|
|
Ændring i EMG-analyse (dvs. afkortning af bevægelsesreaktionstid for målmuskler)
Tidsramme: Ændring i afkortning af bevægelsesreaktionstid ved 3 og 6 måneder i forhold til baseline.
|
Ændring i afkortning af bevægelsesreaktionstid ved 3 og 6 måneder i forhold til baseline.
|
|
Intramuskulær sammenhæng af parrede EMG-signaler fra tibialis anterior muskel for at vurdere corticospinal drift i StartReact-paradigmet.
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
|
Modulation af EMG-refleksresponser (som induceret af elektrisk ulnar nervestimulation) ved samtidig akustisk stimulering med LAS
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
|
Transkraniel magnetisk stimulation (TMS) for at undersøge corticospinal fysiologi/integritet.
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
Sekundære resultatmål
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tidsramme |
|---|---|
|
Analyse af bevægelsesmønstre for hurtige vs. langsomme bevægelser baseret på 3D-kinematik.
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
|
Endepunktsnøjagtighed af hurtige vs. langsom rækkende og trædende bevægelser baseret på et kombineret Virtual Reality (VR)/kinematisk system.
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
|
Graderet omdefineret vurdering af styrke, sensibilitet og præhension (GRASSP) til måling af overekstremitetsfunktion (kun for SCI)
Tidsramme: Resultatet bruges til 2 delprojekter af denne undersøgelse: Det ene delprojekt gennemfører GRASSP ved > 12 måneder efter rygmarvsskade, mens det andet delprojekt udfører GRASSP ved 3 besøg (ved < 1, 3 og 6 måneder efter rygmarvsskaden) ledningsskade).
|
Resultatet bruges til 2 delprojekter af denne undersøgelse: Det ene delprojekt gennemfører GRASSP ved > 12 måneder efter rygmarvsskade, mens det andet delprojekt udfører GRASSP ved 3 besøg (ved < 1, 3 og 6 måneder efter rygmarvsskaden) ledningsskade).
|
|
Internationale standarder for neurologisk klassificering af rygmarvsskade (ISNCSCI) (kun for SCI)
Tidsramme: Resultatet bruges til 2 delprojekter af denne undersøgelse: Et delprojekt gennemfører ISNCSCI ved > 12 måneder efter rygmarvsskade, mens det andet delprojekt gennemfører ISNCSCI ved 3 besøg (ved < 1, 3 og 6 måneder efter rygmarvsskade) ledningsskade).
|
Resultatet bruges til 2 delprojekter af denne undersøgelse: Et delprojekt gennemfører ISNCSCI ved > 12 måneder efter rygmarvsskade, mens det andet delprojekt gennemfører ISNCSCI ved 3 besøg (ved < 1, 3 og 6 måneder efter rygmarvsskade) ledningsskade).
|
|
10-meter gangtest (kun for SCI)
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
|
6-minutters gangtest (kun for SCI)
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
|
Modificeret Ashworth-skala (MAS) (kun for SCI)
Tidsramme: Baseline
|
Baseline
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Sponsor
Sponsor
Efterforskere
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Patrick Freund, Prof. Dr., University of Zurich
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Studiestart
Primær færdiggørelse (Anslået)
Primær færdiggørelse
Studieafslutning (Anslået)
Studieafslutning
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Faktiske)
Først opslået
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering sendt
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
Sidst verificeret
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Yderligere relevante MeSH-vilkår
Andre undersøgelses-id-numre
Andre undersøgelses-id-numre
- 2021-00973
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .