Immobilisaation ja harjoituksen vaikutukset terveiden osallistujien homeostaattisiin plastisuusmekanismeihin

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää yläraajojen immobilisaation ja käden fyysisen harjoituksen vaikutusta homeostaattiseen plastisuuteen terveillä yksilöillä.

Tutkimus suoritetaan satunnaistettuna ristikkäistutkimuksena, jossa jokainen osallistuja osallistuu kolmeen istuntoon, joiden välillä on noin 24 tuntia. Jokaisen istunnon aikana osallistuja vastaa kyselyihin ja käy läpi kvantitatiivisen sensorisen testin (QST). Perusmittaukset saadaan käyttämällä transkraniaalisen magneettisen stimulaation (TMS) indusoimia motorisia herätepotentiaalia (MEP), mikä tehdään ennen homeostaattisen plastisuuden induktiota käyttämällä transkraniaalista tasavirtastimulaatiota (tDCS). Euroopan parlamentin jäsenet hankitaan sitten 10 minuutin välein 30 minuutin ajan. Lopuksi saadaan taas QST-mittaukset.

Koska aiemmissa tutkimuksissa ei ole tutkittu immobilisaation ja harjoituksen vaikutusta homeostaattiseen plastisuusvasteeseen, otoskoon laskelma arvioitiin edellisen tutkimuksen MEP-analyysin perusteella käyttämällä α:ta 0,05, β:ta 0,80 ja vaikutuskokoa 0,29, jolloin saatiin 22 osallistujaa. Tämä on sopusoinnussa äskettäisen tutkivan tutkimuksen kanssa, jonka mukaan tarvitaan jopa 28 osallistujaa. Siksi nykyisen tutkimuksen tavoitteena oli ottaa mukaan 28 osallistujaa välianalyysiin, joka tehtiin 10–15 sisällyttämisen jälkeen.

Jokainen osallistuja osallistuu kolmeen identtiseen kokeelliseen istuntoon samaan aikaan kolmena peräkkäisenä päivänä. Kahdeksan tuntia ennen kokeellisiin istuntoihin osallistumista immobilisaatiolla osallistujalle asennetaan lasta (MANU-Hit DIGITUS POLLEX, Clinical Innovations, DK) oikean käden immobilisoimiseksi. Vastaavasti kahdeksan tuntia ennen harjoitukseen osallistumista opastetaan suorittamaan 150 ballistista sormiliikettä 0,5 Hz:n tahdilla. Kokeen aikana osallistuja istuu mukavasti kädet ja kädet levossa. Elektromyografiaelektrodit sijoitetaan oikeaan ensimmäiseen luustonväliseen lihakseen kortikomotorisen kiihottumisen arvioimiseksi tallentamalla TMS-indusoidut MEP:t vasemman primaariseen motoriseen aivokuoreen. Sen jälkeen päähän asennetaan neopreeninen korkki, ja optimaalinen paikka TMS:lle (hotspot) tunnistetaan ja merkitään korkkiin standardointia varten. Aivokuoren kiihtyvyys mitataan ennen homeostaattisen plastisuuden induktiota ja välittömästi sen jälkeen (aikapiste 0 min) ja sitten 10 minuutin välein 30 minuutin ajan.

Homeostaattinen plastisuus indusoidaan käyttämällä tDCS:ää, jota levitetään vasemmalle ensisijaiselle motoriselle aivokuorelle 7 minuutin ajan, minkä jälkeen pidetään 3 minuutin tauko ja vielä 5 minuutin tDCS. 1 mA:n vakiovirta siirretään tDCS-järjestelmän (Starstim 32, Neuroelectrics, Barcelona, ​​Espanja) läpi käyttämällä kahta geelitettyä elektrodia, jotka on sijoitettu neopreenikannen reikiin C3:n ja Fp2:n kohdissa.

Tietojen jakautuminen testataan Shapiro-Wilkin normaaliustestillä. Immobilisaation ja harjoituksen vaikutuksen tutkimiseksi homeostaattiseen plastisuuteen tehdään kaksisuuntainen toistuva varianssianalyysi (RM-ANOVA) tekijöillä Istunto (istunto 1, istunto 2 ja istunto 3) ja aika (perustaso, 0 min) , 10 min, 20 min ja 30 min) ja P-arvoa < 0,05 pidetään tilastollisesti merkitsevänä. Oikaisut tehdään useille post-hoc-vertailuille sopivilla korjauksilla.