Nicht-invasive Rückenmarkstimulation nach einer Verletzung

Studienziel 1. Diese Studie zielt darauf ab, die Auswirkungen einer nicht-invasiven transkutanen elektrischen Rückenmarkstimulation (TcESCS), die unterhalb der neurologischen Ebene der Rückenmarksverletzung (SCI) angewendet wird, auf die funktionellen und motorischen Eigenschaften der Atmung, der oberen Extremitäten und des Rumpfes zu bewerten und die zugrunde liegenden Eigenschaften zu identifizieren physiologische Mechanismen. Die Bewertung der Mechanismen der Atem- und Bewegungssteuerungsmodulationen, die durch das TcESCS hervorgerufen werden, wird wichtige Implikationen für die Entwicklung spezifischer therapeutischer Strategien zur Bekämpfung von SCI-Komplikationen haben. Das Ziel von Ziel 1 ist es zu untersuchen, ob TcESCS die Aktivierung motorischer Netzwerke signifikant erhöhen kann. Diese Arbeit wird durch die elektrophysiologische Charakterisierung von Atmungs- und anderen motorischen Reaktionen durchgeführt, wie sie in Ruhe und als Reaktion auf die Atmungs- und andere Herausforderungen bei SCI-Personen bewertet werden. Änderungen der funktionalen Maße werden bewertet, wenn das TcESCS-Gerät „aus“ und „ein“ geschaltet wird. Um „dosisabhängige“ Wirkungen zu bewerten, werden Änderungen in der Größe der elektromyographischen Oberflächenelektromyographie (sEMG) und der Muskelkoaktivierung bewertet, wenn Stimulationsparameter und -ort während Atembemühungen und motorischen Aufgaben geändert werden. Das Ausmaß, in dem die Stimulation mit der größten Änderung der Atmungs- und sEMG-Parameter verbunden ist, wird als Strategie implementiert, die während der Stimulation in Kombination mit Atemtraining (RT), Armtraining (AT) und Rumpftraining (TT) verwendet wird. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir die Arbeitshypothese testen, dass TcESCS spezifische motorische Netzwerke anregt, was zu verstärkten motorischen Reaktionen führt. Wir werden diese Hypothese testen, indem wir TcESCS während unseres ursprünglichen Ansatzes des Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) und anderer sEMG-basierter Assessments mit Kinematik anwenden, um die Atem-, Arm- und Rumpfmotorik zu charakterisieren. Während dieser Bewertungen werden Schlag-zu-Schlag-Blutdruck/Herzfrequenz (BP/HR) und Atemfrequenz aufgezeichnet, um die respiratorischen und kardiovaskulären Reaktionen zu bewerten. Die Begründung für dieses Ziel ist, dass der erfolgreiche Abschluss der vorgeschlagenen Forschung grundlegende Elemente zu unserem Grundwissen beitragen wird, ohne die der therapeutische Wert von TcESCS nicht verstanden werden kann. Der Erwerb dieses Wissens ist entscheidend für die Entwicklung spezifischer Rehabilitationsstrategien. Wenn die vorgeschlagenen Studien für Ziel 1 abgeschlossen sind, erwarten wir, dass motorische und miteinander zusammenhängende Merkmale, die von TcESCS bei Patienten mit SCI beeinflusst werden, etabliert sein werden. Solche Erkenntnisse wären wichtig, weil sie es uns zum ersten Mal ermöglichen würden, die Fähigkeit der nicht-invasiven Rückenmarkstimulation zu bewerten, den verminderten Zustand der Aktivität des Rückenmarks zu verbessern, wodurch das Rehabilitationspotenzial aufgezeigt wird.

Studienziel 2. Ziel ist es, die Wirksamkeit und therapeutischen Mechanismen des TcESCS in Kombination mit aufgabenspezifischen (Atemtraining) und nicht aufgabenspezifischen (Arm- und Rumpftraining) Interventionen für die Atmung zu evaluieren. Die Identifizierung der physiologischen Wirkungen potenzieller rehabilitativer Ansätze wird wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung spezifischer therapeutischer Strategien haben. Das Ziel von Ziel 2 ist die Untersuchung der therapeutischen Wirkungen des RT-Schemas in Kombination mit TcESCS. Diese Arbeit wird unter Verwendung der in Ziel 1 beschriebenen Methoden und zusätzlicher klinischer Maßnahmen durchgeführt, die alle vor dem Training und wiederholt während der Nachbeobachtungsphase bewertet werden. Arbeitshypothese, die im Vergleich zu RT allein und TcESCS allein, RT mit Unterstützung von TcESCS zu einer verbesserten nutzungsabhängigen Plastizität von respiratorischen motorischen Netzwerken führt, was dazu führt, dass die funktionelle Erholung durch die Verwendung des Ansatzes der Erkennung von Veränderungen in der Atmung und anderen motorischen Kontrollergebnismessungen getestet wird Reaktion auf Stimulation und Training. Die Begründung für dieses Ziel ist, dass der erfolgreiche Abschluss der vorgeschlagenen Forschung das Gebiet voranbringen wird, indem neue Wege für die Anwendung der aktivitätsbasierten Therapie in Verbindung mit der Rückenmarkstimulation eröffnet werden. Wenn die vorgeschlagenen Studien für Ziel 2 abgeschlossen sind, wird erwartet, dass die Rehabilitationsfähigkeit von RT mit TcESCS bestimmt wird. Solche Ergebnisse sind wichtig, da zum ersten Mal identifizierte therapeutische Mechanismen von TcESCS Beweise dafür liefern, dass diese Intervention die Wirkung einer aktivitätsbasierten Therapie bei Teilnehmern mit Querschnittlähmung verstärken kann.