Spinal excitation for at forbedre mobiliteten

Det er velkendt, at aldersrelaterede svækkelser af hjernen og perifere nerver bidrager til et fald i gangfunktionen. Aldersrelateret svækkelse af rygmarven er også en sandsynlig medvirkende faktor, da litteraturen beskriver en række ændringer i rygmarvens struktur og funktion med aldring. Specifikt er den ældre rygmarv mindre excitabel, leder signaler langsommere og er udsat for neural støj. Derfor indleder forskerne en ny forskningslinje med det mål at forbedre gangfunktionen hos ældre voksne ved at gribe ind over for aldersrelateret neural svækkelse af rygmarven. Formålet med den foreslåede undersøgelse er at fastslå gennemførligheden, den foreløbige effektivitet og variansen af ​​respons for at bruge transkutan spinal jævnstrømsstimulering (tsDCS) og teksturerede skoindlægssåler til at excitere spinale bevægelseskredsløb og forbedre praksisrelateret ydeevne og fastholdelse på en forhindringsgang. opgave. Forbedret praksis og fastholdelseseffekter vil understøtte fremtidige bestræbelser på at omsætte denne tilgang til en længerevarende rehabiliteringsintervention.

Excitatorisk tsDCS er en ikke-invasiv neuromodulationstilgang, hvor en relativt svag elektrisk strøm leveres til det ønskede område af rygmarven via elektroder placeret på huden. Den elektriske strøm forårsager ikke udladning af aktionspotentialer, men er snarere designet til at bringe neuroner tættere på deres udladningstærskel ved at inducere en sub-tærskel depolarisering af membranpotentialer. Når det kombineres med en adfærdsmæssig opgave, har tsDCS potentialet til at opregulere neurale kredsløb på en opgavespecifik måde og fremme hebbisk neuroplasticitet ('ild sammen, ledning sammen'). Efterforskerne vil bruge en tidligere etableret elektrodemontage til at levere excitatorisk tsDCS til den lumbosakrale rygmarv under udøvelse af en kompleks forhindringsopgave. Efterforskerne foreslår også at kombinere brugen af ​​teksturerede skoindlægssåler med tsDCS. Denne kombinatoriske tilgang kan være en potent strategi til samtidig optimering af spinal reaktion på input fra både faldende og stigende excitatoriske signaler til spinale centre for lokomotorisk kontrol. Forskerne foreslår et parallelgruppestudiedesign, hvor 40 ældre voksne, der har gangbesvær, og som demonstrerer en kompenserende eksekutiv lokomotorisk kontrolstrategi, vil blive randomiseret i en af ​​fire grupper: 1) dosis "A" tsDCS med glatte indlægssåler (aktiv/glat) ; 2) dosering "B" tsDCS med glatte indlægssåler (sham/glat); 3) dosering "A" tsDCS med teksturerede indlægssåler (aktiv/tekstureret); og 4) dosering "B" tsDCS med tekstureret indersål (sham/tekstureret). Deltagerne vil blive blindet over for gruppeopgaver. Mens de modtager stimulation, vil deltagerne deltage i gangøvelser over en standardiseret forhindringsbane. Umiddelbart før og efter træningen vil hver deltager blive vurderet, mens de går over kurset. Praksisrelaterede gevinster i ydeevne vil primært blive kvantificeret ved den hurtigste sikre ganghastighed. Fastholdelse af præstationsgevinster vil også blive vurderet ved et separat senere besøg. At gribe ind over for aldersrelateret svækkelse af rygmarven for at forbedre gangfunktionen er et lovende, men uudnyttet forskningsområde. De foreslåede interventionsteknikker er lave omkostninger og kan oversættes til virkelige omgivelser, hvilket øger den potentielle langsigtede indvirkning af dette arbejde på ældre voksnes velbefindende.