Aivojen yhdistäminen käyttäytymistutkimukseen SCI:ssä

Johdanto Asiakaslähtöinen ja tehtävälähtöinen koulutus on viime vuosina noussut tärkeiksi menetelmiksi kuntoutuksessa, mukaan lukien selkäydinvamma (SCI) kärsivien kuntoutuksessa. Tehtävälähtöinen interventio keskittyy heikentymisen ratkaisemiseen, vähentämiseen ja ehkäisemiseen, tehokkaiden tehtäväkohtaisten strategioiden kehittämiseen ja toiminnallisten tavoitteellisten strategioiden mukauttamiseen muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Tällä hetkellä tehtäväkohtainen koulutus saavutetaan pääosin jatkuvalla harjoittelulla (esim. tehtävän toistaminen ilman vaihtelua) ja sen raportoidaan parantavan harjoitetun tehtävän suorituskykyä, mutta vaikuttavan kielteisesti kouluttamattomiin tehtäviin. Harjoittelun vaihtelun on kuitenkin raportoitu olevan edullista harjoitustulosten siirtämisessä päivittäiseen elämään. Tämä paradoksi asettaa haasteita kliinisessä käytännössä, jossa tehtäväkohtainen koulutus on välttämätöntä asiakaslähtöisen koulutuksen toteuttamiseksi, jotta voidaan keskittyä potilaan yksilöllisiin tavoitteisiin, mutta käytännön vaihtelu on tärkeää, jotta opittu tehtävä voidaan siirtää päivittäiseen käytäntöön. Kysymykset kuntouttavien interventioiden tehokkaista elementeistä ja niiden aiheuttamien aivomuutosten tarkasta mekanismeista säilyvät. Nämä kysymykset vaativat lisätutkimusta, johon käytetään ultra-high field fMRI-tekniikoita. Lisäksi lihastoiminnan menetyksen kompensoinnilla (eli uusien lihassynergioiden kehittämisellä) on tärkeä rooli taitojen suorituskyvyn parantamisessa kohdunkaulan SCI:ssä. Pinta-EMG:n avulla voidaan tutkia muutoksia lihaskoordinaatiossa rinnakkain aivotason muutosten kanssa.

Tavoitteet Tämän tutkimuksen tavoitteena on

1. tutkia, mitkä motorisen oppimisen hermostolliset perusmekanismit ovat taustalla käsivarren ja käden suorituskyvyn toiminnallisen palautumisen aikana asiakaslähtöisen tehtävälähtöisen yläraajan harjoittelun aikana potilailla, joilla on kohdunkaulan selkäydinvamma ja
2. tutkia "harjoittelun vaihtelun" vaikutusta "jatkuvaan harjoitteluun" verrattuna käsivarren taitaviin suorituksiin, motoriseen ohjaukseen ja hermomuutoksiin.

Tutkimussuunnitelma Tässä tutkimuksessa on useita yksittäistapauksia koskeva kokeellinen suunnittelu (A-B-C-suunnitelma), jossa on lähtötilanne (vaihe A) (6 viikkoa), interventio B (vaihe B) (3 viikkoa) ja interventio C (vaihe C) (3 viikkoa). Interventio B sisältää "käytännön vaihtelu"-komponentin. Interventio C sisältää "jatkuvan harjoittelun" komponentin. Vaiheiden B ja C järjestys jaetaan satunnaisesti osallistujille. Perustilan aikana ja kunkin interventiovaiheen jälkeen (B ja C) suoritetaan neljä mittausta, mikä tuottaa aikasarjan mittaa kohti kullekin potilaalle. Lisäksi suoritetaan meta-analyysit yhdistetyille yksittäisille tapauksille.

Asetus/populaatio Kuusi potilasta, joilla on kohdunkaulan SCI (täydellinen ja epätäydellinen), rekrytoidaan Adelante Rehabilitation Centerin selkäydinyksiköstä (sub)akuuttivaiheessa.

Interventio Tavanomaisen hoidon (interventio A) jälkeen tarjotaan Task-oriented Client-cented Upper Extremit Skill Training (ToCUEST) -moduuli (Spooren et al., 2011). Tässä ohjelmassa yksilölliset tavoitteet poimitaan Canadian Occupational Performance Measure (COPM) avulla ja harjoitusohjelma perustuu tehtäväanalyysiin ja käyttää harjoitusfysiologian ja motorisen oppimisen periaatteita. Interventio B koostuu ToCUEST-ohjelmasta, joka sisältää komponentin "käytännön vaihtelu" (ToCUEST variability). Interventio C koostuu muunnetusta ToCUEST-ohjelmasta, jossa komponentti "käytännön vaihtelu" korvataan "vakiokäytännöllä" (ToCUEST-vakio) näiden komponenttien vaikutuksen arvioimiseksi. Interventio A' on terapiaa tavalliseen tapaan.

Mittaukset Mittaukset tehdään toimintojen tasolla (käden käden taitava suorituskyky, ts. Van Lieshout -testi, selkäytimen riippumattomuusmitta, tavoitteen saavuttamisasteikko) ja kehon toiminta (yläraajojen motoriset pisteet, asteittainen uudelleenmääritelty vahvuuden herkkyys- ja tarttumistesti, pinta-EMG) ja aivotasolla, eli hermotoiminnan muutokset (ultramittareiden avulla). -suuren kentän fMRI).

FMRI-mittaukset tehdään ennen kutakin interventiota B ja C ja sen jälkeen neljältä potilaalta (kahdella on täydellinen ja kahdella epätäydellinen leesio).

Tietojen analyysit Perustietojen vakaus ja mahdolliset lähtötilanteen suuntaukset, jotka koskevat tulosmittauksia kehon toimintatasolla ja aktiivisuustasolla, arvioidaan. Esimerkiksi spontaanien palautumisvaikutusten hallitsemiseksi tietokonepohjaisessa trendinpoistomallissa käytetään perustietoja (vaihe A). Meta-analyyseja varten keskimääräiset tiedot tulosmitta-, vaihe- ja kohdekohtaisesti yhdistetään ja analysoidaan sen jälkeen käyttämällä ei-parametrisia tilastoja, ts. Friedman-analyysit ja Wilcoxon-testit.