Nicht-invasive Hirnstimulation zur Verbesserung der Quadrizeps-Muskelfunktion nach Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes

Die Dysfunktion des Quadrizepsmuskels bleibt jahrelang nach der Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes (ACLR) bestehen und ist mit schlechten selbstberichteten Ergebnissen, veränderten Bewegungsmustern und Gelenkbelastungen im Zusammenhang mit posttraumatischer Knie-Osteoarthritis (OA) und einem höheren Risiko einer erneuten Verletzung verbunden. Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass der zentrale Antrieb (Weg vom Gehirn zum interessierenden Muskel, d. h. kortikospinale Erregbarkeit) zum Quadrizepsmuskel bereits 2 Wochen nach der Operation reduziert ist und jahrelang nach ACLR bestehen bleiben kann, was bedeutet, dass dies bei aktuellen Rehabilitationsstrategien möglicherweise nicht der Fall ist Bewältigung potenzieller maladaptiver Veränderungen im zentralen Antrieb. Anodal tDCS ist eine Neurostimulationstechnologie, die die Erregbarkeit des Gehirns erhöht (d. h. Zentralantrieb) und hat das Potenzial, Veränderungen des Zentralantriebs und der Leistung der Quadrizepsmuskulatur zu beheben. Der Zweck dieser Studie ist zweierlei: 1) Bestimmung der Auswirkungen von anodischer tDCS auf die Leistung des zentralen Antriebs und der Quadrizepsmuskulatur bei Patienten nach ACLR und 2) Bestimmung der Beziehung zwischen der Leistung des zentralen Antriebs und der Quadrizepsmuskulatur bei Patienten nach ACLR. Der zentrale Antrieb wird durch zwei Maße definiert: 1) aktive motorische Schwellen und 2) Steigung einer Stimulus-Antwort-Kurve. Die Quadrizeps-Muskelleistung wird durch zwei Maße definiert: 1) isometrische Quadrizeps-Stärke und 2) Rate der Drehmomententwicklung (RTD). Für Zweck 1 stellen die Forscher die Hypothese auf, dass die Messwerte der zentralen Antriebs- und Quadrizepsmuskelleistung mit der Verabreichung von aktiver anodischer tDCS im Vergleich zu keiner Änderung mit Schein-tDCS zunehmen werden. Für Zweck 2 stellen die Forscher die Hypothese auf, dass beide Messungen des zentralen Antriebs mit beiden Messungen der Quadrizepsleistung assoziiert sind, wobei eine stärkere Assoziation zwischen zentralem Antrieb und RTD besteht. Nach einem Cross-Over-Design erhalten Patienten 3-6 Monate nach ACLR aktive und scheinanodale tDCS in verschiedenen Sitzungen, die durch 7-10 Tage getrennt sind, während sie 20 Minuten lang auf einem stationären Fahrrad fahren. Fahrradposition und -intensität werden für alle Patienten standardisiert, um die Aktivität des Quadrizeps zu maximieren. Die Ergebnisse dieser Studie werden unser grundlegendes wissenschaftliches Wissen darüber erweitern, wie tDCS verschiedene Aspekte der kortikospinalen Erregbarkeit und der Quadrizepsstärke beeinflusst, und zu nachfolgenden Studien führen, um die Auswirkungen mehrerer tDCS-Sitzungen auf die kortikospinale Erregbarkeit und die Leistung des Quadrizepsmuskels bei Patienten zu bestimmen, die sich von ACLR erholen.