Effekt af antallet af iskæmiske konditioneringscyklusser for fjerntliggende lemmer på indlæringsforbedring (RLICC)

Det er nu forstået, at nervesystemet har en bemærkelsesværdig tilpasningsevne. Specifikt bevarer centralnervesystemet sin evne til at reorganisere i struktur og funktion som reaktion på adfærdserfaring hos neurologisk intakte mennesker og hos personer med neurologisk skade. Kognitiv og motorisk læring styrer tilpasningen af ​​centralnervesystemet og er væsentlige komponenter i effektive træningsparadigmer.

Der er en voksende mængde litteratur, der tyder på, at inducering af en forbigående tilstand af systemisk iskæmi har potentialet til at inducere spinal plasticitet, styrke sparede veje til motorneuroner og føre til forbedret motorisk restitution efter neurologisk skade.1,2 Specifikt har daglig systemisk iskæmisk konditionering vist sig at forbedre både forben og respiratorisk motorisk funktion i gnavermodeller af kronisk cervikal rygmarvsskade.1,3 Desuden resulterede systemisk iskæmisk konditionering i øget ankelstyrke (enkelt session)2 og øget ganghastighed og udholdenhed (5 sessioner)4 hos mennesker med motoriske ufuldstændige rygmarvsskader.

I et beslægtet forskningsområde er det blevet vist, at iskæmisk konditionering administreret perifert repræsenterer en strategi til at udnytte kroppens endogene beskyttelsesevner mod dødelige niveauer af iskæmi. Med denne teknik resulterer kortvarig iskæmi og reperfusion på et fjerntliggende organ eller væv i betydeligt reduceret skade fra efterfølgende eksponeringer for iskæmi. F.eks. reducerede anvendelsen af ​​en tourniquet og skabe hypoxi i en rottes bagben i 10 minutter omfanget af hjerteabnormaliteter efter en vedvarende iskæmisk fornærmelse.5 Det samme fænomen er blevet vist hos mennesker. Anvendelse af en oppustet blodtryksmanchet på den øvre eller nedre ekstremitet har vist effekt til beskyttelse hos personer, der gennemgår hjerteoperationer,6,7, der gennemgår elektiv kirurgi for at reparere abdominal aortaaneurisme,8, der oplever MI,9 og med symptomatisk intrakraniel arteriel stenose.7

De mekanismer, der ligger til grund for de neuroplastiske og neurobeskyttende virkninger af iskæmisk konditionering, er ikke fuldt ud forstået. På dette tidspunkt indikerer litteraturen, at der er både humorale og neurale mekanismer, der er ansvarlige for beskyttelsen og plasticiteten. Det er klart, at iskæmisk konditionering resulterer i udbredte fysiologiske effekter, og at de observerede effekter virker gennem flere mekanistiske veje.

Det næste translationelle trin er at undersøge, om kombinationen af ​​iskæmisk konditionering med adfærdstræning har evnen til at øge motorisk læring. Specifikt vil vi anvende fjern iskæmisk konditionering af lemmer (via oppustning/deflation af en blodtryksmanchet) med det formål at aktivere de endogene veje, der er vist at fremkalde neuroplasticitet. Hvis det i sidste ende er effektivt, kan RLIC have dybtgående effekt på rehabilitering og genopretning af motorisk funktion hos personer med slagtilfælde. Det er vigtigt først at starte denne translationelle undersøgelse hos neurologisk intakte mennesker for at bestemme optimale protokoller for personer med slagtilfælde.

Formålet med denne undersøgelse er at teste effekten af ​​antallet af RLIC-cyklusser på motorisk læring hos neurologisk intakte voksne, og om vi kan finde en fysiologisk blodmarkør relateret til effektiv administration af RLIC. Vi antager, at 3 cyklusser af RLIC vil være tilstrækkeligt til at forbedre motorisk hældning sammenlignet med sham-konditionering, og at der vil være en dosisafhængig (antal cyklusser) respons i læring, hvilket gør træningen mere effektiv, mere effektiv og længerevarende . Det er vigtigt at bestemme antallet af cyklusser, der er nødvendige for at fremkalde fordelene ved RLIC, for at udvikle den mest effektive og mindst byrdefulde behandling for fremtidige patienter med motoriske mangler.