Rehabilitation und kortikaler Umbau nach chirurgischen Eingriffen bei Rückenmarksverletzungen

Die Wiederherstellung der Hand- und Armfunktion ist von entscheidender Bedeutung für die Senkung der Langzeitpflegekosten und die Steigerung der Lebensqualität von Personen mit Tetraplegie aufgrund einer Rückenmarksverletzung (SCI). Eine Untergruppe dieser Personen mit Verletzungen im mittleren bis unteren Halsbereich des Rückenmarks kommt für eine Nerventransplantation in Frage. Eine Nerventransferoperation stellt die Funktion nach einer Rückenmarksverletzung wieder her, indem redundante, intakte Spendernerven an die Empfängernerven angepasst werden, die auf oder unterhalb der Höhe der Rückenmarksverletzung entstehen. Der Einsatz von Nerventransfer nach Querschnittlähmung ist relativ neu und bei vielen Patienten kommt es in den darauffolgenden Monaten zu einer bemerkenswerten Erholung der Hand- und Armmotorik, bei anderen ist die Erholung jedoch viel begrenzter. Das Ausmaß der Genesung wird wahrscheinlich zum Teil durch die Variabilität der Rehabilitation und die Fähigkeit des motorischen Kortex begrenzt, die neuen peripheren Schaltkreise zu integrieren, die sich aus diesem chirurgischen Eingriff ergeben. Es besteht ein dringender Bedarf, die Reaktion kortikaler motorischer Netzwerke auf Nervenübertragungen und die Rolle der Rehabilitation bei der Unterstützung kortikaler Plastizität und motorischer Erholung zu bestimmen. Wenn dieser Bedarf nicht gedeckt wird, bleibt die Erholung nach diesem hochmodernen chirurgischen Eingriff unvollständig und die potenzielle Anwendung auf eine breitere Patientenpopulation wird nicht realisiert.

Die Forscher werden die zentrale Hypothese testen, dass eine Nerventransferoperation nach zervikaler Querschnittlähmung ein neuartiges kortikales motorisches Netzwerk schafft, das die Wiederherstellung der geschickten Hand-/Vorderbeinfunktion durch eine rehabilitierungsabhängige Umgestaltung unterstützen kann. Die Hypothese basiert auf 1) früheren Arbeiten in einem Tiermodell, die zeigen, dass Rehabilitation kortikale motorische Karten verändert, 2) der Pionierarbeit einer Handvoll Kliniker, darunter dem Studienmitarbeiter Justin Brown, die Nerventransfer zur Umgehung der Wirbelsäulenebenen eingesetzt haben von Verletzungen betroffen sind, und 3) aktuelle Arbeiten mit transkranieller Magnetstimulation (TMS) bei menschlichem SCI zur Kartierung der kortikalen Darstellung der Armmuskulatur in der Zone der teilweisen Erhaltung und der Fähigkeit, die Hand-Arm-Funktion durch intensives Robotertraining bei chronisch beeinträchtigten Menschen zu verbessern Fächer. Die Verwendung von TMS zur Kartierung kortikaler motorischer Netzwerke wird es den Forschern ermöglichen, die kortikale Reorganisation zu messen, die sich aus der Nervenübertragung ergibt, und bestimmen, inwieweit die Rehabilitation dieses alternative kortikale motorische Netzwerk einbeziehen kann. Der Grundgedanke für die vorgeschlagenen Studien ist, dass zur Optimierung und Verfeinerung der aktuellen klinischen Praxis eine Bestimmung der Mechanismen erforderlich ist, die die durch Rehabilitation vermittelte Genesung nach einem Nerventransfer unterstützen.