Undersøgelse af hjernefunktionel MR som en tidlig biomarkør for restitution hos personer med rygmarvsskade

Tidlig påvisning af respons på terapeutiske interventionsprogrammer for rygmarvsskade (SCI) er afgørende, da det vil muliggøre tidlig afbrydelse af intervention hos ikke-reagerende patienter, forhindre unødvendig økonomisk byrde og give mulighed for tidlige ændringer af programmerne. I dette projekt foreslår efterforskerne, at hviletilstand funktionel MR (rsfMRI) kan bruges til at detektere tidlige hjernefunktionelle netværksændringer, der opstår under intervention, og at ændringerne vil være prædiktive for helbredelse hos kroniske SCI-patienter. Det langsigtede mål med denne undersøgelse er at etablere rsfMRI som en ny billeddannende biomarkør, der er forudsigelig for fremskridt hen imod bedring som reaktion på terapi. International Standard of Neurological Classification for Spinal Cord Injury (ISNCSCI) scoringssystem er det mest udbredte kliniske klassifikationssystem for SCI, der beskriver neurologiske skadesniveau og grad af funktionel bevaring. Det bruges også til at overvåge fremskridt og respons på interventioner såsom funktionel elektrisk stimulation (FES) terapi. Overvågning af svar ved hjælp af ISNSCI er imidlertid udfordrende, fordi dens evne til at beskrive graden af ​​funktionelt tab er begrænset. Derfor er der inden for SCI-området behov for en biomarkør, der er mere følsom over for ændringer i funktion. Efterforskerne vil rekruttere 2 grupper af 24 kroniske SCI-patienter. I en gruppe vil efterforskerne karakterisere baseline-tidsprofilen for rsfMRI-resultatmål opnået i løbet af et 4-ugers passivt cyklingsprogram, hvor bevægelsen kun drives af cyklussens motor (ingen elektrisk stimulation). RsfMRI-data fra patienter erhvervet i uge 0, 2 og 4 vil blive brugt til at udføre funktionel parcellation af den sensorimotoriske cortex ved hjælp af uafhængig komponentanalyse (ICA) og spektralklyngeanalyse (SCA) tilgange. BNC vil blive beregnet mellem par af sensoriske og motoriske hjernepakker. Sensoriske og motoriske ISNCSCI-scores vil også blive målt i uge 0, 2 og 4. Efterforskerne vil derefter teste hypotesen om, at efterforskerne vil observere stabile baseline-målinger af sensoriske og motoriske cortex BNC- og ISNCSCI-score for patienterne i løbet af de 4-ugers passivt cykelprogram, med minimal eller ingen ændring i værdier. I den anden gruppe vil efterforskerne karakterisere tidsprofilen for den kortikale reorganisering hos kroniske SCI-patienter, der opstår under den fire uger lange FES-cykling. Specifikt forudsiger efterforskerne, at efterforskerne vil observere tidlige funktionelle netværksændringer i den sensorimotoriske cortex hos SCI-patienter (målt ved hjælp af BNC) i uge 2 af det fire-ugers FES-cyklingsprogram, hvilket vil være prædiktivt for ændringer i ISNSCI-score (neurologiske resultater) ) i uge 4. Til sidst vil den longitudinelle intra-subjekt reproducerbarhed af de to parcellationsmetoder blive undersøgt. Hvis det lykkes, vil undersøgelsen: 1) give et nyt og effektivt klinisk værktøj til at studere plastiske kortikale forandringer, der opstår efter SCI, 2) tilvejebringe en ny ikke-invasiv billeddannende biomarkør, der er forudsigelig for fremskridt hen imod helbredelse som reaktion på terapi, og 3 ) udvide vores viden om den funktionelle omorganisering, der finder sted under og efter terapeutisk intervention.