Verknüpfung von Gehirn- und Verhaltensforschung bei SCI

Einleitung In den letzten Jahren hat sich klientenzentriertes und aufgabenorientiertes Training zu einer wichtigen Methode in der Rehabilitation entwickelt, einschließlich der Rehabilitation von Personen mit Rückenmarksverletzungen (SCI). Die aufgabenorientierte Intervention konzentriert sich auf die Lösung, Reduzierung und Vorbeugung von Beeinträchtigungen, die Entwicklung effektiver aufgabenspezifischer Strategien und die Anpassung funktionaler zielorientierter Strategien an sich ändernde Umweltbedingungen. Derzeit wird die aufgabenspezifische Ausbildung hauptsächlich durch ständiges Üben (d. h. Wiederholung der Aufgabe ohne Abwechslung) und soll die Leistung der trainierten Aufgabe verbessern, sich aber negativ auf untrainierte Aufgaben auswirken. Es wird jedoch berichtet, dass Übungsvariabilität vorteilhaft ist, um Trainingsergebnisse in den Alltag zu übertragen. Dieses Paradoxon stellt Herausforderungen in der klinischen Praxis dar, wo aufgabenspezifisches Training unerlässlich ist, um ein klientenzentriertes Training zu liefern und sich auf die spezifischen individuellen Ziele des Patienten zu konzentrieren, aber Übungsvariabilität wichtig ist, um die erlernte Aufgabe in die tägliche Praxis übertragen zu können. Es bleiben Fragen hinsichtlich der wirksamen Elemente von Rehabilitationsinterventionen und der genauen Mechanismen hinter den zerebralen Veränderungen, die sie möglicherweise hervorrufen. Diese Fragen erfordern weitere Forschung, für die Ultrahochfeld-fMRT-Techniken eingesetzt werden. Darüber hinaus spielt die Kompensation von Muskelfunktionsverlusten (d. h. die Entwicklung neuer Muskelsynergien) eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Fähigkeitsleistung bei zervikaler Rückenmarksverletzung. Oberflächen-EMG ermöglicht die Untersuchung der Veränderungen der Muskelkoordination parallel zu den Veränderungen auf Gehirnebene.

Ziele Diese Studie zielt darauf ab

1. Untersuchen Sie, welche grundlegenden neuronalen Mechanismen des motorischen Lernens der funktionellen Wiederherstellung der Arm-Hand-Leistung beim klientenzentrierten aufgabenorientierten Training der oberen Extremität bei Patienten mit Halswirbelsäulenverletzung zugrunde liegen
2. Untersuchen Sie den Beitrag von „Übungsvariabilität“ im Gegensatz zu „ständigem Üben“ auf die Arm-Hand-Leistung, die motorische Kontrolle und neuronale Veränderungen.

Studiendesign Diese Studie verfügt über ein experimentelles Design mit mehreren Einzelfällen (A-B-C-Design) mit Baseline (Phase A) (6 Wochen), Intervention B (Phase B) (3 Wochen) und Intervention C (Phase C) (3 Wochen). Intervention B wird die Komponente „Übungsvariabilität“ enthalten. Intervention C wird die Komponente „ständiges Üben“ enthalten. Die Reihenfolge der Phasen B und C wird den Teilnehmern zufällig zugewiesen. Es werden vier Messungen zu Studienbeginn und nach jeder Interventionsphase (B und C) durchgeführt, wodurch für jeden Patienten eine Zeitreihe pro Messung erstellt wird. Außerdem werden Metaanalysen der gepoolten Einzelfalldaten durchgeführt.

Setting/Population Sechs Patienten mit einem zervikalen SCI (vollständig und unvollständig) werden in der (sub)akuten Phase aus der Rückenmarksabteilung des Adelante Rehabilitation Center rekrutiert.

Intervention Nach der üblichen Therapie (Intervention A) wird das Modul „Aufgabenorientiertes, klientenzentriertes Training der Fähigkeiten der oberen Extremitäten (ToCUEST)“ (Spooren et al., 2011) bereitgestellt. In diesem Programm werden individuelle Ziele mithilfe des Canadian Occupational Performance Measure (COPM) ermittelt. Das Trainingsprogramm basiert auf einer Aufgabenanalyse und nutzt Prinzipien der Trainingsphysiologie und des motorischen Lernens. Intervention B besteht aus dem ToCUEST-Programm, einschließlich der Komponente „Übungsvariabilität“ (ToCUEST-Variabilität). Intervention C wird aus einem modifizierten ToCUEST-Programm bestehen, in dem die Komponente „Übungsvariabilität“ durch „konstante Praxis“ (ToCUEST-Konstante) ersetzt wird, um den Beitrag dieser Komponenten zu bewerten. Intervention A‘ wird wie gewohnt eine Therapie sein.

Messungen Die Messungen werden auf der Ebene der Aktivitäten durchgeführt (arm-handgeschickte Leistung, d. h. Van Lieshout-Test, Maß für die Unabhängigkeit des Rückenmarks, Zielerreichungsskala) und Körperfunktion (Motor-Score der oberen Extremität, Graded Redefinierte Beurteilung der Kraft, Sensibilität und Greifkraft, Oberflächen-EMG) und auf zerebraler Ebene, d. h. Veränderungen der neuronalen Aktivität (mittels Ultra -Hochfeld-fMRT).

Die fMRT-Messungen werden vor und nach jedem Eingriff B und C bei 4 Patienten durchgeführt (2 mit vollständiger und 2 mit unvollständiger Läsion).

Datenanalysen: Die Stabilität der Basisdaten und alle Basistrends bezüglich der Ergebnismaße auf Körperfunktionsebene und Aktivitätsebene werden bewertet. Um beispielsweise spontane Erholungseffekte zu kontrollieren, werden Basisdaten (Phase A) in einem computergestützten Detrending-Modell verwendet. Für die Metaanalysen werden mittlere Daten pro Ergebnismaß, pro Phase und pro Proband zusammengefasst und anschließend mithilfe nichtparametrischer Statistiken analysiert, d. h. Friedman-Analysen und Wilcoxon-Tests.