Brain Plus Spinal stimulaatio kohdunkaulan SCI:lle

Ihmisille, joilla on kohdunkaulan SCI, käden toiminnan palauttaminen on tärkein prioriteetti. Useimmat SCI:t ovat motorisesti epätäydellisiä, ja jopa täydellisinä, selkäytimen valko-ainetta on usein säästetty. Tämän projektin tavoitteena on vahvistaa osittaisen vamman jälkeisiä jäännöskortikospinaalialueen (CST) yhteyksiä käyttämällä yhdistettyä motorista aivokuoren ja selkäytimen stimulaatiota käsivarsien ja käden toiminnan parantamiseksi.

Ryhmän rotilla tekemä tutkimus, jota on jalostettu yli vuosikymmenen tutkimuksessa, osoittaa, että aivojen ja selkäytimen stimulaatio palauttaa täysin rottien motoriset taidot CST-vamman jälkeen. Merkittävin SCI:tä sairastavien ihmisten väestölle, tämä lähestymistapa on tehokas vamman kroonisessa vaiheessa.

Äskettäin tutkijat käänsivät tämän sähköstimulaatioprotokollan sellaiseksi, joka voidaan nopeasti muuttaa ihmisiksi käyttämällä ei-invasiivisia tekniikoita. Rotilla motorisen aivokuoren yhdistetty sähköinen ajoittainen thetapurskestimulaatio (iTBS) ja transkutaaninen selkäytimen tasavirtastimulaatio (tsDCS) aktivoi kohdunkaulan selkäytimen. Tämä protokolla, jota annetaan vain 30 minuuttia päivässä 10 päivän ajan, aiheuttaa laajamittaisen CST-yhteyksien itämisen ja eturaajan toiminnan täydellisen palautumisen. Siten yhdistämällä aivo- ja selkäytimen sähköstimulaatio jyrsijöillä, joilla on kortikospinaalijärjestelmän vamma, saavutetaan kestävä CST-aksonien itäminen, CST-yhteyksien vahvistuminen ja palautuminen.

Tässä ehdotuksessa tutkijat aikovat tuoda tämän lupaavan terapeuttisen lähestymistavan ihmisille, joilla on kohdunkaulan SCI. Ryhmä tutkii ihmisiä, joilla on krooninen, motorisesti epätäydellinen SCI, testatakseen tämän lähestymistavan turvallisuutta ja toteutettavuutta. Tutkijoiden lähestymistapa on ei-invasiivinen, ja jos se osoittautuu tehokkaaksi, se voidaan nopeasti integroida nykyiseen kliiniseen käytäntöön auttamaan käsien toiminnan palauttamisessa ihmisillä, joilla on krooninen SCI.

Jokainen koehenkilö käy läpi neljä stimulaatioistuntoa, jotka kestävät enintään 4 tuntia. Tulokset keskittyvät turvallisuuteen ja neurofysiologiseen välittymiseen. Ensimmäisellä istunnolla määritetään kohdelihas, optimaalinen päänahan paikka TMS-stimulaatiolle, arvioidaan kohdunkaulan tsDCS:n siedettävyys ja mitataan sormien, ranteen ja kyynärpään maksimaalinen supistusvoima. Toisesta neljänteen istuntoon arvioidaan tsDCS:n akuuttia siedettävyyttä ja vaikutuksia eri intensiteetillä ja elektrodikonfiguraatioilla satunnaistetussa järjestyksessä. Jokainen istunto testaa eri elektrodikokoonpanoa ja jaetaan kahteen vaiheeseen. Ensimmäisessä vaiheessa annetaan satunnaisesti kolme 5 minuutin tsDCS-lohkoa eri satunnaistetuilla intensiteetillä (100 %, 66 % ja 0 % (huijaus) siedetystä intensiteetistä, kuten määritetään istunnossa 1) ja arvioidaan muutoksia kortikospinaalisessa ja selkärangan kiihtyvyydessä vasteena Kohdelihaksen TMS ja perifeerinen hermostimulaatio (PNS). Toisessa vaiheessa arvioidaan 20 minuutin tsDCS:n akuutit vaikutukset TMS:n ja PNS:n aiheuttamiin reaktioihin ja motorisen tehtävän suoritukseen. Turvallisuutta ja siedettävyyttä seurataan tarkasti koko ajan.