Udnyttelse af neuroplasticitet af posturale sensorimotoriske netværk ved hjælp af ikke-invasiv spinal neuromodulation for at maksimere funktionel restitution efter rygmarvsskade

Spinale kredsløb under en lammende skade har et funktionelt potentiale, der langt overstiger, hvad man har troet muligt. Det er blevet påvist, at opgavespecifik motorterapi kombineret med epidural rygmarvsstimulation (ESS) kan fremme forbedret motorisk funktion under posturale, bevægelses- og frivillige bevægelsesopgaver, hvilket resulterer i dramatiske effekter på velvære hos personer med rygmarvsskade (SCI) . Selvom disse resultater indikerer et væsentligt løfte om at genoprette mobiliteten selv efter motorisk fuldstændig lammelse, er kronisk ESS baseret på en dyr implanterbar enhed samt en dyr og invasiv kirurgisk procedure. Efterforskerne har udviklet et omkostningseffektivt alternativ til ESS - ikke-invasiv, transkutan elektrisk stimulering af rygmarven (TSS). Foreløbige værker viser, at denne neuromodulatoriske strategi giver tilstrækkelig specificitet til selektivt at stimulere multisegmentale dorsale nerverødder, muliggøre skridtbevægelser og forbedre postural kontrol under siddende og stående hos personer med motorisk komplet SCI. Lighederne mellem virkningerne af ESS og TSS er af afgørende betydning for at vejlede mere individuelt specifikke neuromodulatoriske tilgange til forbedring af motorisk funktion og mobilitet efter SCI, men er ikke blevet sammenlignet direkte i de samme emner.

Denne undersøgelse er fokuseret på at undersøge virkningerne og mekanismerne af hver spinal neuromodulationsstrategi for at genvinde selvhjulpet stående. Ikke alene er genopretning af balancekontrol et af de mest ønskede mål for mennesker med lammelse, det giver det nødvendige grundlag for at genvinde evnen til at gå og er afgørende for fremtidige terapier, der involverer robotteknologi (f.eks. exoskeleton) teknologier. Formålet med denne undersøgelse er (1) at definere det terapeutiske potentiale af TSS under stående hos personer med motorisk komplet SCI, og (2) at identificere de neurofysiologiske og funktionelle signaturer af TSS og ESS. Den centrale hypotese er, at hver af de neuromodulerende strategier, når de er individuelt skræddersyet, kan resultere i signifikant motorisk restitution hos personer med kronisk lammelse ved reaktivering og integration af netværk, der var klinisk i dvale før interventionen. Efterforskerne forudsiger, at dette forslag vil have en stor effekt, da det omfatter flere funktionelle systemer, der bidrager til uafhængighed og livskvalitet i en bred population af individer med SCI, og giver den første direkte sammenligning af de invasive og ikke-invasive tilgange. . Forskerne foreslår en progressiv, mekanistisk og translationel undersøgelse for at validere virkningerne af hver tilgang, undersøge den neuroplastiske kapacitet forårsaget af aktivitetsbaseret træning i nærvær af TSS og evaluere TSS- og ESS-stimuleringsparadigmer som rehabiliterende modaliteter efter SCI.