Rygmarvsassociativ plasticitet for ALS

Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er mere udbredt hos veteraner end hos civile, hvilket fører til, at ALS betragtes som en serviceforbundet tilstand af VA. ALS har ufuldstændig degeneration af øvre og nedre motorneuronbaner i rygmarven, en omstændighed, der ligner den for rygmarvsskade (SCI). Transkutan rygmarvsstimulering (TSCS) har vist et bemærkelsesværdigt potentiale til at aktivere beskadigede kredsløb efter SCI for at forbedre motorisk og autonom funktion.

Delvist finansieret af en tidligere VA-pris (RX002527), har vi foreløbige data, der viser, at parring af subtærskel cervikale TSCS-impulser med suprathreshold-transkraniel magnetisk stimulation (TMS)-impulser kan forbedre håndmuskelmotoriske potentialer, når den kortikale puls når den cervikale rygmarv millisekunder før spinalpulsen. Denne evidens for øjeblikkelig lettelse af responsen på et par pulser tyder på, at hvis den gives gentagne gange, kan denne tilgang mediere rygmarvsassociativ plasticitet (SCAP), der varer længere end perioden med parret stimulation. Forskerne foreslår, at øget neural plasticitet på denne måde kan anvendes som en metode til at styrke viljemæssig (kortikalt) motorisk output og/eller til at 'prime' svækkede kredsløb for forbedrede reaktioner på opgaveorienteret træning.

Både træning og neuromodulation er understuderet i ALS. Selvom det ikke er sandsynligt, at de vil helbrede den underliggende sygdomsmekanisme, har disse tilgange potentialet til at mediere symptomatisk fordel. Vi stræber efter at finde bedre måder at udføre sygdomsorienteret forskning på, som kan give direkte klinisk fordel for forskningsdeltagere med ALS og samtidig øge den videnskabelige forståelse. Derudover favoriserer de fleste ALS kliniske undersøgelses adgangskriterier stærkt dem på tidligere stadier af sygdom. Strenge adgangskriterier er forståelige fra et videnskabeligt perspektiv. Men vi har gentagne gange observeret den frustration og afvisning, som personer med ALS føler, som ikke kan deltage i kliniske forsøg. Vores foreslåede undersøgelse begrænser ikke adgang efter tid siden symptomdebut. Efterforskerne håber derved at frembringe mere generaliserbar viden ved at udføre en trinvis undersøgelse:

1. Optimering: SCAP synaptisk parringsinterval og gentagne frekvensmønster vil blive individuelt optimeret for at forbedre håndmusklernes excitabilitet og fingerfærdighed. Efterforskerne antager, at par af stimuli med TMS, der ankommer til den cervikale rygmarv op til 2 ms før TSCS, leveret i et 'intermitterende theta burst'-mønster, vil producere den stærkeste lettelse af håndens neurale kredsløb.
2. Konsolidering: To-ugers programmer med SCAP alene versus træning alene versus SCAP plus opgaveorienteret håndøvelse vil blive sammenlignet. Efterforskerne antager, at den kombinerede intervention vil resultere i større og længerevarende fysiologiske og kliniske fordele end begge modaliteter i sig selv.

Der er i øjeblikket ingen kliniske undersøgelser i verden, der involverer magnetisk hjerne parret med fasisk elektrisk spinal stimulation for ALS. Derfor skal sikkerheden nøje spores. Bortset fra detaljerede kliniske sikkerhedsforanstaltninger, vil efterforskerne analysere serum biomarkører tegnet ved baseline og forskellige stadier af undersøgelsen for bedre at forstå, om baseline niveauer af neurodegenerative, excitotoksiske, inflammatoriske og neurotrope biomarkører associerer med enten gavnlige eller skadelige reaktioner på SCAP og træningsinterventioner .