In-Phase bilaterale Übungen bei Menschen mit schubförmig remittierender Multipler Sklerose

Die schubförmig remittierende Multiple Sklerose (RRMS) ist die häufigste Form der Multiplen Sklerose, die durch Phasen von Rückfällen gekennzeichnet ist und verschiedene motorische Symptome hervorruft. Diese Symptome stehen im Zusammenhang mit der Neuroplastizität der Integrität des Kortikospinaltrakts. Der Kortikospinaltrakt ist einer der wichtigsten motorischen absteigenden Bahnen, die beim Menschen willkürliche motorische Funktionen ermöglichen. Die Neuroplastizität des Kortikospinaltrakts, definiert durch Veränderungen in der Neuronenstruktur oder -funktion, die entweder direkt aus Messungen einzelner Neuronen erkannt oder aus Messungen über Populationen von Neuronen abgeleitet werden, ist ein wesentlicher Faktor, der die klinische Genesung im Postrezidivstadium von Menschen vorhersagt mit RRMS. Die kortikospinale Plastizität kann mithilfe der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) untersucht und über bestimmte TMS-spezifische neurophysiologische Maßnahmen charakterisiert werden. Die kortikospinale Plastizität ist belastungsabhängig und wird von verschiedenen Faktoren wie Aerobic-Übungen, Krafttraining sowie der Koordination zwischen den Gliedmaßen beeinflusst. Frühere Studien, die die kortikospinale Plastizität mittels TMS bei gesunden Teilnehmern und Überlebenden eines chronischen Schlaganfalls untersuchten, berichteten, dass die Koordination zwischen den Gliedmaßen und insbesondere die phasengleiche bilaterale Bewegung den stärksten Einfluss auf die kortikospinale Plastizität haben.

Trotz der umfangreichen Literatur zu den Auswirkungen verschiedener Arten von Übungen auf die Neuroplastizität bei Menschen mit RRMS ist unklar, ob phasengleiche bilaterale Übungen motorische neuroplastische Veränderungen bei RRMS fördern können. Angesichts der Beweise dafür, dass Menschen mit RRMS bilaterale kortikale Läsionen haben, die bilaterale Veränderungen der Integrität des Kortikospinaltrakts verursachen, werfen diese Ergebnisse die Frage nach den Auswirkungen phasengleicher bilateraler Übungen auf die kortikospinale Plastizität auf. Solche Effekte würden einen starken Beweis dafür liefern, ob körperliche Betätigung, insbesondere bilaterale phasengleiche körperliche Betätigung, die kortikospinale Plastizität bei RRMS beeinflussen kann.

Das Ziel dieser gleichzeitigen Multiple-Baseline-Designstudie besteht darin, die Auswirkungen von phasengleichen bilateralen Übungen auf die kortikospinale Plastizität und auf klinische Maßnahmen mithilfe von TMS und standardisierter klinischer Beurteilung bei fünf Personen mit RRMS zu untersuchen. Das Interventionsprotokoll dauert 12 aufeinanderfolgende Wochen (30–60 Minuten/Sitzung x 3 Sitzungen/Woche) und umfasst phasengleiche bilaterale Bewegungen der oberen Gliedmaßen, angepasst an verschiedene sportliche Aktivitäten und an funktionelles Training.

Um den funktionellen Zusammenhang zwischen der Intervention und den Ergebnissen zur kortikospinalen Plastizität (d. h. motorische Ruheschwelle, Amplitude des motorisch evozierten Potenzials, Latenz) und zu klinischen Messungen (d. h. Gleichgewicht, Gang, bilaterale Handgeschicklichkeit und -kraft, kognitive Funktion) zu definieren, haben die Forscher führt eine visuelle Analyse durch, gefolgt von einer mehrstufigen Modellierung und der bildungsdesignspezifischen Mitteldifferenz im Einzelfall, um das Ausmaß der Effektgröße zwischen den Fällen abzuschätzen.

Zunächst wird eine visuelle Analyse durchgeführt, um festzustellen, ob ein funktionaler Zusammenhang zwischen der Intervention und den Ergebnismaßen besteht. Bei der visuellen Analyse werden sechs Merkmale der im Forschungsdesign grafisch dargestellten Daten untersucht: Niveau, Trend, Stabilität, Unmittelbarkeit des Effekts, Überlappung und Konsistenz. Im Rahmen der phaseninternen Untersuchung wird eine Bewertung von Niveau, Trend und Stabilität vorgenommen. Der Pegel wird aus dem Mittelwert jeder abhängigen Variablen angegeben und der Trend bestimmt, ob die Datenpunkte monoton abnehmen oder steigen. Die Stabilität wird anhand des Prozentsatzes der Datenpunkte geschätzt, die innerhalb von 15 % des Phasenmedians liegen. Wenn dieser höher als 80 % ist, gehen wir davon aus, dass dieses Kriterium erfüllt ist. Darüber hinaus wird im Rahmen der Zwischenphasenuntersuchung eine Bewertung überlappender Daten zwischen Basis- und Interventionsphasen, der Konsistenz von Datenmustern und der Unmittelbarkeit der Wirkung durchgeführt. Der Index „Prozentsatz nicht überlappender Daten“ wird verwendet, um den Anteil der Datenpunkte in der Interventionsphase zu quantifizieren, die sich nicht mit der Basisphase überschneiden, und die Teststatistik wird unter Verwendung der Verbesserungsratendifferenz als Effektgrößenindex berechnet. Die Unmittelbarkeit des Effekts wird untersucht, indem Pegeländerungen zwischen den letzten drei Datenpunkten einer Phase und den drei ersten Datenpunkten der nächsten Phase verglichen werden. Darüber hinaus beinhaltet die Konsistenz von Datenmustern die Beobachtung der Daten aus allen Phasen innerhalb derselben Bedingung, wobei eine größere Konsistenz einen größeren Kausalzusammenhang zum Ausdruck bringt. Jedes Merkmal wird einzeln und gemeinsam für alle Teilnehmer und alle Phasen bewertet. Wenn das Interventionsprotokoll der alleinige Faktor für eine Verbesserung ist, erwarten die Forscher daher, nur in der Interventionsphase Indikatoren für eine Verbesserung zu finden.

Zweitens werden quantitative Analysemethoden durchgeführt, um das Ausmaß des Interventionseffekts zu bewerten, sofern Beweise aus der visuellen Analyse vorliegen. Die Prüfärzte führen bei jedem Teilnehmer alle neurophysiologischen und klinischen Untersuchungen entsprechend der Anzahl der Datenpunkte während jeder Phase (d. h. Ausgangswert, Intervention, Nachuntersuchung) durch. Um die Effektgrößen auf individueller Ebene abzuschätzen, werden drei verschiedene Methoden verwendet, wie von „What Works Clearinghouse“ vorgeschlagen: die standardisierte Mittelwertdifferenz (Cohen's d), die standardisierte Mittelwertdifferenz mit Korrektur für kleine Stichprobengrößen (Hedges' g). ) und eine stückweise Regressionsanalyse, die nicht nur den unmittelbaren Interventionseffekt, sondern auch den Interventionseffekt im Zeitverlauf widerspiegelt. Die Mehrebenenmodellierung, die vom „What Works Clearinghouse“ empfohlen wird, und das Einzelfall-Bildungsdesign sowie ein spezifischer mittlerer Differenzindex werden verwendet, um das Ausmaß des Effekts über die Fälle hinweg abzuschätzen und mit dem durch die Einzelebenenschätzungen erzielten Effekt zu vergleichen. Alle Tests werden zweiseitig sein. Die statistische Analyse wird mit der Statistiksoftware R (https://www.r-project.org/) durchgeführt.