Wirbelsäulennetzwerke zum Erlernen und Behalten des Gleichgewichts bei älteren Erwachsenen

Ein hoher Anteil älterer Erwachsener ist derzeit oder in naher Zukunft von der bekannten Verschlechterung der Geh- und Gleichgewichtsfähigkeiten betroffen, die mit zunehmendem Alter einhergeht. Der Erhalt dieser Fähigkeiten ist zu einer wichtigen Priorität der öffentlichen Gesundheit geworden. Gleichgewichtstraining kann die funktionellen Fähigkeiten verbessern oder den Funktionsverlust abmildern; Allerdings können altersbedingte motorische Defizite das praxisorientierte motorische Lernen und die Verhaltensleistung beeinträchtigen. Aufgrund der entscheidenden Rolle des Rückenmarks für das Gleichgewicht und die Gehleistung ist es wichtig zu berücksichtigen, dass eine altersbedingte neurale Beeinträchtigung des Rückenmarks wahrscheinlich dazu beiträgt. Insbesondere das Rückenmark älterer Erwachsener hat weniger Neuronen, ist weniger erregbar und leitet Signale langsamer weiter.

Trotz zahlreicher Hinweise auf eine beeinträchtigte neuronale Struktur und Funktion des Rückenmarks mit zunehmendem Alter ist der potenzielle Nutzen einer Intervention, die auf die Kontrolle des Gleichgewichts und der Gehkontrolle der Wirbelsäule abzielt, weitgehend unerforscht. Dieser Mangel an Forschung kann teilweise auf das Fehlen einer klinisch durchführbaren Intervention zurückzuführen sein. Das jüngste Aufkommen der transkutanen spinalen Gleichstromstimulation (tsDCS) als nicht-invasiver Eingriff eröffnet jedoch neue Möglichkeiten, den Beitrag des Rückenmarks zum Gleichgewicht und zur Gehleistung zu verstehen. Insbesondere war unsere vorherige Studie der erste Beweis für die Sicherheit und Durchführbarkeit einer laborbasierten Intervention, die tsDCS mit komplexer Gehübung kombinierte. Diese ersten Ergebnisse belegen die verbesserte Wirksamkeit des Bewegungslernens während einer einzelnen Sitzung in Kombination mit tsDCS bei älteren Erwachsenen. Aufbauend auf dem Erfolg dieser vorläufigen Daten schlagen die Forscher nun eine erweiterte Intervention mit mehreren Sitzungen vor, die tsDCS mit Gleichgewichtstraining kombiniert. Die vorgeschlagene Studie wird zu den ersten Studien mit mehreren Sitzungen gehören, die die Auswirkungen von tsDCS als Zusatztherapie zum dynamischen Gleichgewichtstraining bei älteren Erwachsenen untersuchen.

Ziel dieser Studie ist die Aufnahme von 30 älteren Erwachsenen im Alter von 65 Jahren oder älter mit Gleichgewichts- oder Gehdefiziten, die durch objektive Beurteilungen ermittelt wurden. Alle Teilnehmer absolvieren über einen Zeitraum von zwei Wochen das gleiche Gleichgewichtstraining in fünf Sitzungen, wobei der Schwerpunkt auf der Verwendung eines einzigartigen Balance-Exergaming-Geräts namens Dividat Senso liegt. Die Teilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip einer tsDCS-Adjuvansgruppe zugeordnet. Die „Aktive Gruppe“ erhält 30 Minuten lang ununterbrochen 2,5-mA-tsDCS über die Lendenregionen T11/T12. Die „Scheingruppe“ erhält das Scheinprotokoll, das eine identische Montage- und Stimulationsanordnung beinhaltet, aber 27 Minuten lang keinen Strom liefert. Vor und nach jeder 30-minütigen Sitzung werden Gleichgewichts- und Gehtests durchgeführt, um die Auswirkungen der Intervention im Laufe der Zeit zu untersuchen. Die Erregbarkeit der Wirbelsäule, gemessen mittels Soleus-H-Reflex-Test, wird unmittelbar vor und nach tsDCS beim ersten und letzten Eingriff beurteilt. Verhaltensbewertungen werden zu Studienbeginn, 1 Tag nach der Intervention und 10 Tage nach der Intervention durchgeführt, um Vor- und Nachwirkungen sowie Auswirkungen der Retentionsintervention zu untersuchen. Die präfrontale Aktivität wird mithilfe funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) während der Verhaltensbewertungen gemessen, um die Nachfrage nach exekutiven Kontrollnetzwerken zu bewerten.

Das Ziel der Verwendung von tsDCS besteht darin, die Schaltkreise der Wirbelsäule hochzuregulieren, damit sie besser auf aufgabenspezifische Aktivierung reagieren und dadurch robusteres Lernen und Konsolidierung fördern, um die Leistung bei dynamischen Gleichgewichtsaufgaben zu verbessern. Die übergeordnete Hypothese der vorgeschlagenen Forschung lautet daher, dass tsDCS eine wirksame adjuvante Therapie zu einer dynamischen Gleichgewichtsintervention sein wird, indem es die aufgabengerechte Erregung der Wirbelsäule verstärkt, um den Erwerb und die Beibehaltung von Fähigkeiten zu fördern und dadurch das Gleichgewicht und das Gehen zu verbessern. Diese Studie konzentriert sich auf die Erreichung der folgenden spezifischen Ziele:

Spezifisches Ziel 1: Vorläufige Daten zur Effektgröße und Reaktionsvarianz erfassen, um zu beurteilen, ob eine aktive adjuvante tsDCS-Therapie in Kombination mit dynamischem Gleichgewichtstraining die praxisbezogenen Zuwächse bei Gleichgewicht, Gehleistung und -bindung im Laufe der Zeit steigert.

Spezifisches Ziel 2: Nachweis einer erhöhten Erregbarkeit der Wirbelsäule nach tsDCS, die positiv mit einer Verbesserung des Gleichgewichts und der Gehfunktionen korreliert.

Das langfristige Ergebnis dieser Forschungsrichtung wird eine klinisch durchführbare multimodale Intervention zur Unterstützung der Erhaltung der motorischen Funktion und Unabhängigkeit bei älteren Erwachsenen sein. Die aus dieser Studie gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen werden es uns ermöglichen, größere Studien durchzuführen, um die Auswirkungen des Alterns auf das Rückenmark besser zu verstehen und Rehabilitationsmaßnahmen zur Förderung eines gesunden Alterns bei älteren Erwachsenen zu testen.