Kortikospinaalisen kiihtyvyyden parantaminen toiminnallisen palautumisen parantamiseksi

Yläraajojen toiminnan palauttaminen on usein tärkein kuntoutuksen tavoite henkilöille, jotka ovat kärsineet kohdunkaulan selkäydinvauriosta (SCI). SCI:n jälkeen, itse vamman aiheuttaman häiriön lisäksi, aivokuoren epämukava uudelleenjärjestely rajoittaa entisestään laskevaa kortikospinaalista ajaa. Siksi terapiat, joiden tarkoituksena on lisätä kortikospinaalisten ja muiden laskeutuvien supraspinaalisten teiden tarjoamaa laskeutumista, voisivat olla hyödyllisiä lisäaineita yleisesti käytettyihin kuntoutushoitoihin. Vaikka monet kuntoutuksen tutkimusstrategiat toiminnan parantamiseksi SCI:n jälkeen kohdistuvat selkärangan piiriin, suhteellisen harvat kuntouttavat lähestymistavat on suunnattu edistämään supraspinaalista neuroplastisuutta heikentämisen vähentämiseksi lisäämällä tahdonvoimaista hallintaa. Näyttävät korkean teknologian interventiot ja tyylikkäät korkean teknologian tulosmittarit herättävät paljon jännitystä tiedemaailmassa. Kuitenkin näiden lähestymistapojen edellyttämät teknologiset investoinnit ja koulutus sekä tulosten kyseenalainen kliininen mielekkyys ovat suuri rajoitus niiden todelliselle arvolle.

Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) on kliinisesti saatavilla oleva ei-invasiivisen aivostimulaation (NIBS) muoto, jonka on osoitettu parantavan yläraajojen toimintaa henkilöillä, joilla on SCI. Kliininen saavutettavuus ja potentiaalinen aivokuoren kiihottuvuuden pitkäaikainen modulaatio tekevät tDCS:stä houkuttelevan työkalun kortikospinaalisen kiihottumisen ei-invasiiviseen modulaatioon.

Perinteisen tDCS:n lisäksi kiehtovat viimeaikaiset tutkimukset ei-vammaisilla henkilöillä viittaavat siihen, että NIBS:n ​​uusi muoto, transkraniaalinen pulssivirtastimulaatio (tPCS), voi olla tehokkaampi indusoimaan muutoksia kortikospinaalisessa kiihottavuudessa. tPCS käyttää yksisuuntaisia, positiivisia virtapulsseja, jotka on erotettu lyhyillä pulssinvälisillä aikaväleillä jatkuvan tasavirran sijasta. Jotkut laboratoriomme todisteet ja toiset osoittavat, että kuviollisella stimulaatiolla on suurempi vaikutus hermoston kiihottavuuteen kuin yhtenäisellä stimulaatiolla.

Tärkeää on, että NIBS:n ​​tehokkuus riippuu stimulaatiopaikasta. Koska tetraplegiasta kärsivillä henkilöillä on bimanuaalisia vammoja, on ehdotettu, että bihemispheric anodaalinen (kiihottava) tDCS voi olla arvokas. Bihemispheric anodal tDCS on tutkittu ei-vammaisia ​​henkilöitä; tämä lähestymistapa todettiin turvalliseksi, ja se yhdistettiin parantuneeseen bimanuaaliseen ohjaukseen. Tämän lähestymistavan arvoa ei kuitenkaan ole aiemmin arvioitu henkilöillä, joilla on tetraplegia.

Tutkijat ehdottavat satunnaistettua, valekontrolloitua crossover-tutkimusta, jossa kahta NIBS-muotoa (tDCS ja tPCS) verrataan valekontrolliinterventioon, jotta voidaan määrittää niiden suhteellinen tehokkuus parantaa yläraajojen voimaa ja motorista hallintaa (tavoite 1) ja kortikospinaalista. kiihtyvyys (tavoite 2) henkilöillä, joilla on krooninen (≥ 6 kuukautta) tetraplegia. Myös kahden eri stimulaatiomontaasin, yksi- ja bihemispheric, tehokkuutta verrataan (tavoite 3). Koehenkilöt saavat yhden istunnon kustakin NIBS-tilasta (unihemispheric tDCS, bihemispheric tDCS, unihemispheric tPCS, bihemispheric tPCS) ja valekontrolliehdon.