Non-invasiv Vagus Nerve Stimulation (VNS) til neuromotoriske tilpasninger

Motorisk funktion kompromitteres med høj alder, og motorisk svækkelse er involveret i forskellige neuromotoriske skader og lidelser, herunder slagtilfælde, rygmarvsskade, amputation og aldring. Udvikling af effektive interventioner til at lette neuromotorisk tilpasning er afgørende for at accelerere eller øge rehabiliteringsresultater i kontrollen af ​​svækkede lemmer. Det ultimative mål med undersøgelsen er at finde ikke-farmakologiske og ikke-invasive neuromodulerende interventioner til at forbedre de rehabiliteringsresultater, der kan anvendes på personer med nedsat motorisk funktion. Hos rotter forbedrede implanteret afferent vagusnervestimulering parret med motorisk træning neuromotorisk tilpasning og motorisk restitution højst sandsynligt gennem øget frigivelse af centrale neuromodulatorer, der stammer fra hjernestammen. Efterforskerne foreslår at oversætte resultaterne hos rotter til mennesker ved at anvende vagusnervestimulering noninvasivt. Transkutan VNS (tVNS) kan ikke-invasivt aktivere hjernestammen inklusive locus coeruleus, hvor noradrenalin (dvs. neuromodulator) syntetiseres. Det er dog ukendt, om tVNS fører til stigende neuromodulatorer og lette neuromotoriske tilpasninger, når det kombineres med motorisk træning hos mennesker. Med potentiel anvendelighed af denne nye intervention til at lette neuromotorisk tilpasning til forskellige kliniske menneskelige populationer i fremtidigt omfang, er det vigtigt at starte med den grundlæggende forståelse om effekten af ​​tVNS på det neuromotoriske system og træningsinduceret tilpasning i neuromotorisk adfærd hos ikke-handicappede mennesker. Den overordnede hypotese er, at en anvendelse af tVNS øger central noradrenalin og letter træningsinducerede neuromotoriske tilpasninger hos mennesker. Det specifikke formål er at undersøge effekten af ​​tVNS på central noradrenalin og træningsinducerede neuromotoriske tilpasninger hos mennesker. Effekten af ​​at anvende tVNS samtidig med visuomotorisk træning vil blive undersøgt ved at sammenligne ændringerne i central noradrenalin og ændringer i den visuomotoriske færdighed og corticospinal excitabilitet på grund af træning med og uden tVNS (sham) hos ikke-handicappede mennesker. Den visuomotoriske færdighed vil blive vurderet med rod-middel-kvadrat-fejlen af ​​den producerede kraft mod målkraften, som vil blive normaliseret til den maksimale frivillige kontraktionskraft (MVC). Forskerne forventer, at forsøgspersoner med samtidig tVNS under træning viser større stigninger i den visuomotoriske færdighed og corticospinal excitabilitet efter træning. Forskerne forventer også, at tVNS øger central norepinephrin, og mængden af ​​neuromotoriske tilpasninger på grund af træning er forbundet med tVNS-induceret stigning i central noradrenalin. Disse forventede resultater vil være det første bevis på effektiviteten af ​​samtidig tVNS med motorisk træning til at opregulere central noradrenalin og lette træningsinducerede neuromotoriske tilpasninger hos mennesker. De vil åbne nye videnskabelige og kliniske studieretninger, der vil føre til skabelsen af ​​motorisk rehabilitering parret med tVNS, der kan forbedre rehabiliteringsresultater hos personer med motorisk svækkelse. Demonstration af associerede ændringer mellem central noradrenalin og neuromotoriske tilpasninger på grund af tVNS hos ikke-handicappede mennesker er et nødvendigt skridt for at anvende tVNS til rehabilitering med forståelse af den underliggende mekanisme og for potentielt at bruge central noradrenalin som en forudsigelse for tVNS-effektivitet i rehabilitering.