Kahden neuromuskulaarisen sähköstimulaatioprotokollan aiheuttamien metabolisten ja toiminnallisten vaikutusten vertailu: kattava lähestymistapa magneettiresonanssikuvauksen ja spektroskopian avulla

Neuromuskulaarinen sähköstimulaatio (NMES) on noussut sopivaksi työkaluksi lihasten suorituskyvyn palauttamiseen, ylläpitämiseen ja/tai parantamiseen. Käytännön näkökulmasta NMES voi saada aikaan supistuksia joko aktivoimalla suoraan motorisia aksoneja (ts. perifeerinen mekanismi) tai motoneuronien värvääminen selkäytimeen sensoristen aksonien depolarisaation kautta (keskusmekanismi). On huomionarvoista, että NMES-parametrit vaikuttavat laajasti näiden kahden reitin väliseen lähetyksen väliseen tasapainoon. Perinteinen NMES toimitetaan yleensä käyttämällä lyhyttä pulssin kestoa (0,05–0,4 ms), matalaa stimulaatiotaajuutta (15–40 Hz) ja korkeaa ärsykkeen intensiteettiä siten, että motoristen aksonien suuri antidrominen volley varmistaa, että supistuminen on suurelta osin suoran vaikutuksen alaisena. stimulaatiokohdan alla olevien motoristen aksonien depolarisaatio ilman keskushermostoa tai osallistumalla siihen vain vähän. Päinvastoin, kun NMES toimitetaan käyttämällä leveitä pulssinleveyksiä (1 ms) ja korkeataajuutta (jopa 100 Hz) (WP-HF NMES), osa herätetystä supistuksesta johtuu keskusmekanismista ja vastaavasta voimasta (äskettäin viitattu). "lisävoimana") on merkittävästi (kolme kertaa) suurempi kuin tavanomainen NMES-indusoitu voima. Tämän ylimääräisen voiman oletetaan edustavan selkärangan motoneuronien kerääntymisen keskeistä vaikutusta herätetyn afferentin volleylla, koska lisävoimaa ei havaittu stimulaatiokohtaa proksimaalisen hermon täydellisen anestesialohkon aikana. Huolimatta ilmeisistä eroista hermo-lihasjärjestelmän aktivoinnissa tavanomaisen ja WP-HF NMES:n välillä, molempiin protokolliin liittyvät toiminnalliset, metaboliset ja aivokuoren vasteet on vielä määrittämättä.