Kuntouttava kortikospinaalinen kävelynhallinta (ABC of Walking)

Nykyiset lähestymistavat aivohalvauksen jälkeisen kävelyn kuntoutukseen eivät palauta riittävästi liikkuvuutta. Esimerkiksi alle 50 % henkilöistä, joilla on aivohalvauksen aiheuttama kävelyhäiriö, toipuu kykynsä kävellä itsenäisesti yhteisössä. Kuntoutuksessa tarvitaan uusia läpimurtoja, jotka kohdistuvat aivohalvauksen jälkeisten henkilöiden huonosta kävelytoiminnasta vastaaviin motorisiin vammoihin. Toiminnallinen palautuminen voi tapahtua vasteena vaurioituneiden aivopiirien tehtäväkohtaiseen neuroplastisuuteen. Kortikospinaalitie on tärkeä neuroplastisuuden kohde, koska sillä on tärkeä rooli kävelemisen hallinnassa ihmisillä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vakaan tilan kävelyyn verrattuna tarkat kävelynmuutostehtävät (ACC) ovat voimakas käyttäytymisärsyke kortikospinaalikanavan aktivoimiseksi. Siksi tutkijat ehdottavat, että harjoittelu ACC-tehtävillä (esim. esteen ylittäminen/välttäminen, tarkka jalkojen sijoitus jne.) voi olla parempi kuin vakaan tilan kävely (SS) harjoittelu kortikospinaalisen neuroplastisuuden herättämiseksi ja kävelytoiminnan palautumiseksi. Useimmat kuntoutusparadigmat ovat aiemmin keskittyneet SS-koulutukseen. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että terapeuttien mielestä on ennenaikaista edetä ACC-tehtäviin, kun jatkuvat vakaan tilan kävelyn puutteet ovat edelleen olemassa. Tämä päättely saattaa kuitenkin olla kielteinen, koska vain vakaan tilan kävelyn harjoittelu ei välttämättä stimuloi riittävästi vaurioituneen kortikospinaalisen reitin neuroplastisuutta. Sitä vastoin ACC-harjoittelu on erityisesti suunniteltu stimuloimaan kortikospinaalista neuroplastisuutta. Tärkeää on, että koska ACC-koulutus kohdistuu keskeiseen mekanismiin, sen hyötyjen odotetaan yleistyvän kaikissa kävelyolosuhteissa. Lisäksi sen odotetaan hyödyttävän useimpia aivohalvauksesta selviytyneitä, joilla on vähintään minimaalinen jäännöskyky aktivoida kortikospinaalitietä. ACC-koulutus tarjoaa myös mahdollisuuden harjoitella tehtäviä, jotka vastaavat koti- ja yhteisöympäristön haasteita. Näin ollen ACC-koulutuksella on vahvat mekaaniset ja käytännölliset perusteet.

Useat aikaisemmat tutkimukset ovat kumulatiivisesti tuottaneet jännittäviä alustavia todisteita, jotka osoittavat, että ACC-tehtävillä harjoittelu parantaa kävelytoimintoa. Mitään aikaisempaa tutkimusta ei kuitenkaan ole erityisesti suunniteltu ja riittävän tehokas sen määrittämiseksi, missä määrin "tarkka kävelyn modifikaatio" ainesosa on ratkaiseva kävelytoiminnan palautumiselle. Ei myöskään tiedetä, missä määrin ACC-harjoittelu vähentää heikon kävelytoiminnan taustalla olevia hermovaurioita. Tämän tutkimuksen keskeinen hypoteesi on, että ACC-harjoittelu on parempi kuin SS-harjoittelu kävelytoiminnan lisäämisessä ja pareettisen jalan taustalla olevan hermoston hallinnan vähentämisessä aikuisilla, joilla on aivohalvauksen jälkeinen hemipareesi. Jokainen interventio sisältää kahdentoista viikon koulutusta, 3 päivää viikossa (yhteensä 36 istuntoa), ja siinä korostetaan motorisen oppimisen periaatteita, kuten korkea intensiteetti, toisto ja tehtäväkohtaisuus. Arvioinnit suoritetaan välittömästi ennen interventiota, välittömästi sen jälkeen ja seurantaistunnossa 3 kuukautta myöhemmin. Kävelytoiminto mitataan laboratoriossa ja "todellisessa maailmassa". Hermoston vajaatoimintamittauksiin kuuluvat elektromyografiaan perustuvat lihasten välisen koordinaation ja kortikospinaalisen ajamisen mittaukset.

Tutkijat odottavat, että ACC-koulutuksen edut oikeuttavat suuremmat satunnaistetut kontrolloidut kokeet ACC-koulutuksen käytön optimoimiseksi, mukaan lukien ajoitus suhteessa aivohalvaukseen, yhdistelmä muiden hoitomenetelmien kanssa ja yksilöiden tunnistaminen, jotka todennäköisimmin hyötyvät tästä lähestymistavasta. Tämän tutkimuksen odotetaan parantavan aivohalvauksesta selviytyneiden kävelytoimintoja, mukaan lukien 15 000 veteraania, jotka kärsivät aivohalvauksesta vuosittain.