Assoziative Plastizität des Rückenmarks bei ALS

Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) kommt bei Veteranen häufiger vor als bei Zivilisten, was dazu führt, dass ALS von der VA als dienstbedingte Erkrankung eingestuft wird. Bei ALS kommt es zu einer unvollständigen Degeneration der oberen und unteren Motoneuronenbahnen im Rückenmark, ein Umstand, der dem einer Rückenmarksverletzung (SCI) ähnelt. Die transkutane Rückenmarkstimulation (TSCS) hat ein bemerkenswertes Potenzial zur Aktivierung beschädigter Schaltkreise nach SCI gezeigt, um die motorischen und autonomen Funktionen zu verbessern.

Teilweise finanziert durch einen früheren VA-Preis (RX002527), verfügen wir über vorläufige Daten, die belegen, dass die Kombination von TSCS-Impulsen unterhalb der Schwelle mit transkraniellen Magnetstimulationsimpulsen (TMS) oberhalb der Schwelle die motorisch evozierten Potentiale der Handmuskulatur verbessern kann, wenn der kortikale Impuls das zervikale Rückenmark 0-5 erreicht Millisekunden vor dem Wirbelsäulenimpuls. Diese Hinweise auf eine unmittelbare Erleichterung der Reaktion auf ein Impulspaar legen nahe, dass dieser Ansatz bei wiederholter Gabe die assoziative Plastizität des Rückenmarks (SCAP) vermitteln könnte, die den Zeitraum der gepaarten Stimulation überdauert. Die Forscher schlagen vor, dass die Erhöhung der neuronalen Plastizität auf diese Weise als Methode zur Stärkung der willentlichen (kortikalen) motorischen Leistung und/oder zur „Vorbereitung“ geschwächter Schaltkreise für verbesserte Reaktionen auf aufgabenorientierte Übungen eingesetzt werden könnte.

Sowohl Bewegung als auch Neuromodulation werden bei ALS kaum erforscht. Auch wenn es unwahrscheinlich ist, dass sie den zugrunde liegenden Krankheitsmechanismus heilen, haben diese Ansätze das Potenzial, einen symptomatischen Nutzen zu vermitteln. Wir sind bestrebt, bessere Wege zur Durchführung krankheitsorientierter Forschung zu finden, die Forschungsteilnehmern mit ALS einen direkten klinischen Nutzen bringen und gleichzeitig das wissenschaftliche Verständnis verbessern können. Darüber hinaus begünstigen die meisten Zulassungskriterien für klinische ALS-Studien stark diejenigen, die sich in einem früheren Krankheitsstadium befinden. Strenge Zulassungskriterien sind aus wissenschaftlicher Sicht verständlich. Wir haben jedoch wiederholt die Frustration und Ablehnung von Personen mit ALS beobachtet, die nicht an klinischen Studien teilnehmen können. Unsere vorgeschlagene Studie beschränkt den Zugang nicht auf die Zeit seit Auftreten der Symptome. Die Forscher hoffen dadurch, durch eine stufenweise Studie mehr verallgemeinerbares Wissen zu gewinnen:

1. Optimierung: Das synaptische SCAP-Paarungsintervall und das sich wiederholende Frequenzmuster werden individuell optimiert, um die Erregbarkeit und Geschicklichkeit der Handmuskulatur zu verbessern. Die Forscher gehen davon aus, dass Reizpaare mit TMS, die bis zu 2 ms vor TSCS am Halswirbelsäulenmark ankommen und in einem „intermittierenden Theta-Burst“-Muster abgegeben werden, die stärkste Erleichterung der neuronalen Schaltkreise der Hand bewirken.
2. Konsolidierung: Es werden zweiwöchige Programme mit SCAP allein mit Übungen allein mit SCAP plus aufgabenorientierter Handübung verglichen. Die Forscher gehen davon aus, dass die kombinierte Intervention zu größeren und länger anhaltenden physiologischen und klinischen Vorteilen führen wird als jede Modalität für sich.

Derzeit gibt es weltweit keine klinischen Studien zu magnetischer Gehirnstimulation in Kombination mit phasischer elektrischer Wirbelsäulenstimulation bei ALS. Daher muss die Sicherheit sorgfältig überwacht werden. Abgesehen von detaillierten klinischen Sicherheitsmaßnahmen werden die Forscher Serumbiomarker analysieren, die zu Studienbeginn und in verschiedenen Phasen der Studie ermittelt wurden, um besser zu verstehen, ob die Ausgangswerte neurodegenerativer, exzitotoxischer, entzündlicher und neurotroper Biomarker entweder mit vorteilhaften oder schädlichen Reaktionen auf SCAP und Trainingsinterventionen verbunden sind .