Brain Plus Wirbelsäulenstimulation für zervikale SCI

Für Menschen mit zervikaler Querschnittlähmung hat die Wiedererlangung der Handfunktion höchste Priorität. Die meisten SCIs sind motorisch unvollständig, und selbst wenn sie vollständig sind, bleiben oft erhebliche Mengen an weißer Substanz des Rückenmarks verschont. Das Ziel dieses Projekts ist es, die verbleibenden Verbindungen des Corticospinaltrakts (CST) nach Teilverletzungen durch kombinierte Stimulation des motorischen Kortex und des Rückenmarks zu stärken, um die Arm- und Handfunktion zu verbessern.

Die Forschung des Teams an Ratten, die in über einem Jahrzehnt der Studien verfeinert wurde, zeigt, dass die Hirn- und Rückenmarkstimulation die motorischen Fähigkeiten bei Ratten nach einer CST-Verletzung vollständig wiederherstellt. Dieser Ansatz ist für die Population von Menschen mit Querschnittlähmung von größter Bedeutung, da er in der chronischen Phase der Verletzung wirksam ist.

Kürzlich haben die Ermittler dieses elektrische Stimulationsprotokoll in ein Protokoll übersetzt, das Menschen mit nicht-invasiven Techniken schnell übertragen werden kann. Bei Ratten aktiviert eine kombinierte elektrische intermittierende Theta-Burst-Stimulation (iTBS) des motorischen Kortex mit transkutaner spinaler Gleichstromstimulation (tsDCS) das zervikale Rückenmark. Dieses Protokoll, das 10 Tage lang nur 30 Minuten pro Tag verabreicht wird, bewirkt ein großflächiges Sprießen von CST-Verbindungen und eine vollständige Wiederherstellung der Funktion der Vorderbeine. Somit wird durch die Kombination der elektrischen Stimulation von Gehirn und Rückenmark bei Nagetieren mit einer Verletzung des kortikospinalen Systems ein dauerhaftes CST-Axon-Sprossen, eine Stärkung der CST-Verbindungen und eine Erholung erreicht.

In diesem Vorschlag beabsichtigen die Forscher, diesen vielversprechenden therapeutischen Ansatz Menschen mit zervikaler Rückenmarksverletzung zugänglich zu machen. Das Team wird Menschen mit chronischer, motorisch unvollständiger Querschnittlähmung untersuchen, um die Sicherheit und Durchführbarkeit dieses Ansatzes zu testen. Der Ansatz der Forscher ist nicht-invasiv und kann, wenn er sich als wirksam erweist, schnell in die aktuelle klinische Praxis integriert werden, um die Wiederherstellung der Handfunktion bei Menschen mit chronischer QSL zu unterstützen.

Jeder Proband wird vier Stimulationssitzungen von 4 Stunden oder weniger unterzogen. Die Ergebnisse konzentrieren sich auf Sicherheit und neurophysiologische Übertragung. Die erste Sitzung wird verwendet, um den Zielmuskel, die optimale Kopfhautstelle für die TMS-Stimulation zu bestimmen, die zervikale tsDCS-Verträglichkeit zu beurteilen und die maximale Kontraktionskraft der Finger, des Handgelenks und des Ellbogens zu messen. In der zweiten bis vierten Sitzung werden die akute Verträglichkeit und die Wirkungen von tsDCS mit unterschiedlichen Intensitäten und Elektrodenkonfigurationen in randomisierter Reihenfolge bewertet. Jede Sitzung testet eine andere Elektrodenkonfiguration und ist in zwei Phasen unterteilt. In der ersten Phase werden zufällig drei 5-minütige Blöcke von tsDCS mit unterschiedlichen randomisierten Intensitäten (100 %, 66 % und 0 % (Schein) der tolerierten Intensität, wie in Sitzung 1 bestimmt) abgegeben und Änderungen der kortikospinalen und spinalen Erregbarkeit als Reaktion darauf bewertet TMS und periphere Nervenstimulation (PNS) des Zielmuskels. In der zweiten Phase werden die akuten Wirkungen einer 20-minütigen tsDCS bewertet, die bei zwei Dritteln der maximalen Verträglichkeit auf TMS- und PNS-evozierte Reaktionen und die Ausführung einer motorischen Aufgabe abgegeben wird. Sicherheit und Verträglichkeit werden jederzeit genau überwacht.