Verbesserung der kortikospinalen Erregbarkeit zur Verbesserung der funktionellen Erholung

Die Wiederherstellung der Funktion der oberen Extremitäten ist oft das oberste Rehabilitationsziel für Personen, die eine zervikale Rückenmarksverletzung (SCI) erlitten haben. Nach einer Rückenmarksverletzung schränkt die maladaptive kortikale Reorganisation über die durch die Verletzung selbst verursachte Störung hinaus den absteigenden kortikospinalen Antrieb weiter ein. Daher könnten Therapien, die darauf abzielen, den absteigenden Antrieb zu erhöhen, der von kortikospinalen und anderen absteigenden supraspinalen Bahnen bereitgestellt wird, nützliche Ergänzungen zu häufig verwendeten Rehabilitationstherapien sein. Während viele Rehabilitationsforschungsstrategien zur Verbesserung der Funktion nach SCI auf die spinalen Schaltkreise abzielen, zielen relativ wenige rehabilitative Ansätze auf die Förderung der supraspinalen Neuroplastizität ab, um die Beeinträchtigung durch Erhöhung der Willenskontrolle zu verringern. Spektakuläre Hightech-Interventionen und elegante Hightech-Ergebnismessungen sorgen in der Fachwelt für Aufregung. Die technologischen Investitionen und Schulungen, die für diese Ansätze erforderlich sind, und die fragwürdige klinische Aussagekraft der Ergebnisse sind jedoch eine wesentliche Einschränkung ihres realen Werts.

Die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) ist eine klinisch zugängliche Form der nicht-invasiven Hirnstimulation (NIBS), die nachweislich die Funktion der oberen Extremitäten bei Personen mit QSL verbessert. Die klinische Zugänglichkeit und das Potenzial für eine verlängerte Modulation der kortikalen Erregbarkeit machen tDCS zu einem attraktiven Werkzeug für die nicht-invasive Modulation der kortikospinalen Erregbarkeit.

Über die traditionelle tDCS hinaus deuten faszinierende neuere Studien an nicht behinderten Personen darauf hin, dass eine neue Form der NIBS, die transkranielle Impulsstromstimulation (tPCS), möglicherweise wirksamer ist, um Veränderungen der kortikospinalen Erregbarkeit zu induzieren. tPCS verwendet unidirektionale, positive Stromimpulse, die durch kurze Intervalle zwischen den Impulsen getrennt sind, anstelle von kontinuierlichem Gleichstrom. Einige Beweise aus unserem Labor und anderen weisen darauf hin, dass gemusterte Stimulation einen größeren Einfluss auf die neurale Erregbarkeit hat als gleichförmige Stimulation.

Wichtig ist, dass die Wirksamkeit von NIBS von der Stimulationsstelle abhängt. Da Personen mit Tetraplegie bimanuelle Beeinträchtigungen haben, wurde vorgeschlagen, dass die bihemisphärische anodische (exzitatorische) tDCS von Wert sein könnte. Bihemisphärische anodische tDCS wurde bei nicht behinderten Personen untersucht; Dieser Ansatz erwies sich als sicher und wurde mit einer verbesserten bimanuellen Steuerung in Verbindung gebracht. Der Wert dieses Ansatzes wurde jedoch bisher nicht bei Personen mit Tetraplegie bewertet.

Die Forscher schlagen eine randomisierte, scheinkontrollierte Crossover-Studie vor, in der zwei Formen von NIBS (tDCS und tPCS) mit einer scheinkontrollierten Intervention verglichen werden, um ihre relative Wirksamkeit zur Verbesserung der Kraft der oberen Extremitäten und der motorischen Kontrolle (Ziel 1) und kortikospinal zu bestimmen Erregbarkeit (Ziel 2) bei Personen mit chronischer (≥ 6 Monate) Tetraplegie. Die Wirksamkeit von zwei verschiedenen Stimulationsmontagen, uni- und bihemisphärisch, wird ebenfalls verglichen (Ziel 3). Die Probanden erhalten eine einzelne Sitzung für jeden NIBS-Zustand (unihemisphärisches tDCS, bihemisphärisches tDCS, unihemisphärisches tPCS, bihemisphärisches tPCS) und einen Scheinkontrollzustand.