Ei-invasiivinen aivojen stimulaatio nelipäisen lihasten toiminnan parantamiseksi eturistisiteen rekonstruoinnin jälkeen

Nelipäisen lihaksen toimintahäiriö jatkuu vuosia anterior cruciate ligament rekonstruction (ACLR) jälkeen, ja se liittyy huonoihin omaan raportoimaan tuloksiin, muuttuneisiin liiketapoihin ja nivelkuormitukseen, joka liittyy trauman jälkeiseen polven nivelrikkoon (OA), ja suurempaan uudelleenvamman riskiin. Uudet todisteet osoittavat, että keskusvoima (tie aivoista kiinnostavaan lihakseen, eli kortikospinaalinen kiihtyvyys) nelipäiseen lihakseen vähenee jo 2 viikon kuluttua leikkauksesta ja voi jatkua vuosia ACLR:n jälkeen, mikä tarkoittaa, että nykyiset kuntoutusstrategiat eivät ehkä ole puuttua mahdollisiin sopeutumattomiin muutoksiin keskuskäytössä. Anodal tDCS on neurostimulaatioteknologia, joka lisää aivojen kiihtyneisyyttä (ts. keskusvoima) ja sillä on potentiaalia käsitellä muutoksia keskusvoimassa ja nelipäisen lihasten suorituskyvyssä. Tällä tutkimuksella on kaksi tarkoitusta: 1) määrittää anodisen tDCS:n vaikutukset keskusliikkeeseen ja nelipäisen lihasten suorituskykyyn potilailla ACLR:n jälkeen ja 2) määrittää keskusvoiman ja nelipäisen lihasten suorituskyvyn välinen suhde potilailla ACLR:n jälkeen. Keskikäyttö määritellään kahdella mittarilla: 1) aktiivisen moottorin kynnysarvot ja 2) ärsykevastekäyrän kaltevuus. Nelipäisen lihasten suorituskyky määritellään kahdella mittarilla: 1) isometrinen nelipäisen lihasten voima ja 2) vääntömomentin kehitysnopeus (RTD). Tarkoituksena 1 tutkijat olettavat, että keskusvoiman ja nelipäisen lihasten suorituskyvyn mittaukset lisääntyvät aktiivisen anodisen tDCS:n antamisen myötä verrattuna siihen, ettei muutoksia käytettäessä vale-tDCS. Tarkoituksena 2 tutkijat olettavat, että molemmat keskusvoiman mittaukset liittyvät molempiin nelipäisen lihasten suorituskyvyn mittauksiin, ja keskusvoiman ja RTD:n välillä on vahvempi yhteys. Cross-over-suunnittelun jälkeen potilaat, jotka ovat 3–6 kuukautta ACLR:stä, saavat aktiivista ja valeanodista tDCS:ää eri istunnoissa 7–10 päivän välein, kun he ajavat paikallaan pyörällä 20 minuuttia. Pyörän asento ja intensiteetti standardoidaan kaikille potilaille nelipäisen lihastoiminnan maksimoimiseksi. Tämän tutkimuksen havainnot laajentavat tieteellistä perustietoamme siitä, kuinka tDCS vaikuttaa kortikospinaalisen kiihottumisen ja nelipäisen lihasvoiman eri näkökohtiin, ja johtavat myöhempään tutkimukseen, jossa määritetään useiden tDCS-istuntojen vaikutukset kortikospinaaliseen kiihtymykseen ja nelipäisen lihasten suorituskykyyn potilailla, jotka toipuvat ACLR:stä.