Studieren Sie die Auswirkungen von intermittierender Hypoxie auf die Wiederherstellung der Handfunktion nach SCI

Das Ziel der Studie ist es, die Auswirkungen von wiederholten Atmungsepisoden eines leichten intermittierenden Hypoxietrainings (reduzierter Sauerstoff) auf die Handkraft und Greiffähigkeit nach einer Halswirbelsäulenverletzung zu untersuchen und festzustellen, ob diese Veränderungen zu einer verbesserten Handfunktion führen. Wenn dies der Fall ist, können solche Veränderungen auf eine Hypoxie-induzierte spinale Plastizität hinweisen (Fähigkeit des Nervensystems, Nervenbahnen basierend auf neuen Erfahrungen zu stärken), was zu einer Verbesserung der Handbenutzung für Personen mit Rückenmarksverletzung (SCI) führen könnte.

Diese Idee stammt aus Tierstudien zur Atmung, in denen Forscher gezeigt haben, dass intermittierende Hypoxie eine spinale Plastizität induziert und die neuralen Verbindungen innerhalb des Rückenmarks durch einen Mechanismus stärkt, der als respiratorische Langzeiterleichterung bekannt ist. Die Exposition gegenüber leichter Hypoxie löst Sauerstoffsensoren im Nervensystem aus, was zu einer Kaskade von Ereignissen führt, einschließlich einer erhöhten Produktion von Schlüsselproteinen und einer erhöhten Empfindlichkeit der Schaltkreise des Rückenmarks, die für eine verbesserte Atmung erforderlich sind.

Da frühere Arbeiten mit Tiermodellen gezeigt haben, dass ähnliche Ereignisse entlang nicht-respiratorischer Bahnen auftreten, schlagen die Forscher vor zu untersuchen, ob ein vergleichbares Dosierungsschema einer täglichen, leichten intermittierenden Hypoxie die Funktion der oberen Extremitäten bei Personen mit zervikaler SCI positiv beeinflussen kann.

Erstens stellen die Forscher die Hypothese auf, dass die tägliche Exposition gegenüber intermittierendem Hypoxie-Training (7 aufeinanderfolgende Tage) zu einer dosisabhängigen anhaltenden Verbesserung der Vorderbeinfunktion der Ratte führen wird. Um diese Hypothese zu testen, werden die Forscher die Wirkungen von Schwankungen in der Anzahl intermittierender Hypoxie-Episoden auf die Funktion der Vorderbeine bei an der Halswirbelsäule verletzten Ratten quantifizieren.

Zweitens stellen die Forscher die Hypothese auf, dass die tägliche Exposition von intermittierendem Hypoxie-Training die Handfunktion bei Personen mit zervikaler Wirbelsäulenverletzung verbessern wird. Um diese Hypothese zu testen, werden die Forscher die Wirkung einer leichten intermittierenden Hypoxie-Exposition unter Verwendung eines vom Tiermodell abgeleiteten Protokolls auf die willentliche Griffstärke und Greiffunktion bei Personen mit zervikaler Rückenmarksverletzung quantifizieren.

Die Auswirkungen einer leichten intermittierenden Hypoxie, von der bekannt ist, dass sie die motorische Aktivität der Wirbelsäule erhöht, werden als mögliche therapeutische Intervention zur Förderung einer funktionell nützlichen Erholung der Hand bewertet. Die Ergebnisse dieser Studie werden für die Identifizierung neuer Strategien zur Kontrolle der Erregbarkeit von Rückenmarksneuronen und zur Verbesserung der motorischen Funktion bei Personen mit Rückenmarksverletzungen wertvoll sein.