Lisätyn todellisuuden sensorimotorinen koulutus kroonisen kaulan hoitoon

Krooninen niskakipu (CNP) on kohdunkaulan kipua, joka syntyy traumaattisen vamman tai muun tunnetun patologisen poikkeavuuden puuttuessa (Borghouts et al., 1998; Cerezo-Téllez et al., 2016). CNP liittyy motorisen ohjauksen puutteisiin (Jull & Falla, 2016), lisääntyneeseen väsymykseen (Falla et al., 2003) ja hyperalgesiaan, kuten lisääntyneeseen kipuherkkyyteen paineelle ja kuumuudelle (Castaldo et al., 2019; Piña-Pozo et ai., 2019). CNP-potilailla on myös myofaskiaalinen kipuoireyhtymä (Cerezo-Téllez et al., 2016; Fernández-de-las-Peñas et al., 2007). Myofaskiaalinen kipuoireyhtymä on myofascial trigger-pisteistä johtuvaa kipua, joka voi aiheuttaa autonomisia, sensorisia ja motorisia vaikutuksia alueilla, jotka ovat etäällä laukaisupisteestä (Cerezo-Téllez et al., 2016). CNP on heikentävä tila, joka johtaa elämänlaadun heikkenemiseen ja vaikuttaa noin 22 %:iin kanadalaisista (Côté et al., 1998). Aiemmissa töissä on viitattu, että CNP:n ilmaantuvuus lisääntyy iän myötä (Andersson et ai., 1993; Brattberg et ai., 1989; McLean et ai., 2010). 45-55-vuotiailla yksilöillä on kaksinkertainen todennäköisyys kehittää CNP kuin nuoremmilla henkilöillä (Korhonen ym., 2003). Ikä liittyy myös huonompiin kiputuloksiin 3 ja 12 kuukauden kohdalla oireiden ilmaantumisen jälkeen (Bot et al., 2005). Tästä huolimatta CNP:tä sairastaville iäkkäille henkilöille ei tällä hetkellä ole olemassa kultaista standardihoitoa.

Viime aikoina virtuaalitodellisuutta on käytetty CNP:n kivun ja motoristen oireiden hoitoon. Tarkemmin sanottuna tämä lähestymistapa toimii edistämällä niskan tavoitteellisia liikkeitä kohti virtuaaliympäristössä esitettyjä kohteita. Niskaharjoittelu virtuaalitodellisuudella (VR) on osoittautunut yhtä tehokkaaksi kuin manuaalinen harjoitus kivun ja liikkuvuuden parantamiseksi henkilöillä, joilla on krooninen niskakipu (Tejera et al., 2020; Grassini 2022). Lisäksi VR voi olla houkuttelevampaa verrattuna perinteiseen harjoitteluun ja osoittaa lisäparannuksia proprioseptiossa, kivussa ja vähentyneessä toimintarajoituksessa (Cetin et al., 2022) perinteisen harjoituksen lisäksi (Nusser et al., 2021). Nämä ympäristöt myös häiritsevät CNP:tä sairastavia osallistujia kivusta liikkeiden aikana, joilla pyritään vaikuttamaan positiivisesti kinesiofobiaan (Luque-Suarez et al., 2019). Lisäksi näiden vaikutusten on ehdotettu johtuvan lisääntyneestä silmän ja pään koordinaatiosta, jota tarvitaan onnistuneeseen navigointiin ja vuorovaikutukseen kohteen kanssa VR-ympäristössä (Revel et al., 1994: Humphreys & Irgens 2002), mikä edistää vestibulaarisen hermoston välistä yhteyttä. järjestelmä, kaula ja silmät (Sarig et al., 2015). Nämä ympäristöt voivat myös olla mukautettavissa osallistujien suorituskykyyn ja vaativat monimutkaisia ​​ja dynaamisia liikkeitä tiettyjen tehtävien suorittamiseksi. Nämä liikkeet voivat parantaa yksilön käsitystä kohdunkaulan asennosta ja hienomotorista hallintaa, minkä on osoitettu vähentävän niskakipuoireita (Jull et al., 2007; Röijezon et al., 2008). Olemme kehittäneet uudenlaisen lisätyn todellisuuden (AR) sensorimotorisen harjoittelutehtävän, joka edistää kohdennettuja tavoitteellisia toimia pään ja kaulan kanssa. AR määritellään tekniikaksi, joka siirtää digitaalisen objektin tai tiedon todelliseen maailmaan (Berryman 2012). AR tarjoaa osallistujille ainutlaatuisen mahdollisuuden osallistua harjoitteluun, joka voi hyödyttää kaulan liikkeiden sensorimotorista ohjausta. Erityisesti sen avulla käyttäjät voivat olla vuorovaikutuksessa virtuaalisen objektin kanssa, joka on peitetty heidän todellisen ympäristönsä päällä.

AR-harjoittelun hyödyllisiä vaikutuksia voidaan todellakin parantaa käyttämällä toistuvaa transkraniaalista magneettista stimulaatiota (rTMS) ennen AR-harjoitusta. Tarkemmin sanottuna ensisijaiseen motoriseen aivokuoreen toimitettu rTMS voi luoda sensoriseen motoriseen aivokuoreen ympäristön, joka edistää neuroplastisuutta. Tämä saavutetaan korkeataajuisilla rTMS:illä, jotka lisäävät aivokuoren kiihtyneisyyttä (León et al., 2018). Tämä puolestaan ​​edistää intraneuronaalista yhteyttä ja uudelleenjärjestelyä, joka saavutetaan AR-sensomotorisen harjoittelutehtävän tarjoaman sensorimotorisen integraation avulla. Lisäksi rTMS mahdollistaa neuroplastisuuden ja aivokuoren piirien uudelleenkoulutuksen. Tätä voidaan käyttää palauttamaan aivokuoren aktiivisuus, joka on muuttunut CNP-potilailla (León et al., 2018).

Muutokset primaarisessa motorisessa aivokuoressa (M1) on liitetty CNP:n taustalla olevaan kipuverkostoon. Näitä ovat muun muassa muutokset aivokuoren alueella (Elgueta-Cancino et al., 2019) ja vaurioituneita lihaksia edustavan alueen aktivaatiomallit kivuliaita ja kivuttomia pään liikkeitä (Beinert ym., 2017). Lisäksi lisääntynyt lepotilan toiminnallinen yhteys M1:n ja paremman parietaalisen aivokuoren välillä on liitetty suurempaan paikalliseen hyperalgesiaan (Coppieters et al., 2021). Yhdessä nämä tulokset viittaavat siihen, että niskan motorisen ohjauksen aikana muuttunut sensorimotorinen prosessointi johtaa kipuun. Tätä tukevat subkliinisen niskakivun löydökset, jotka ovat osoittaneet puutteita niskan hermo-lihashallinnassa (Zabihhosseinian et al., 2015), sensomotorisessa prosessoinnissa (Baarbé et al., 2016), sensorimotorisessa integraatiossa ja motorisen aivokuoren voimakkaassa estymisessä ( Baarbé et al., 2018) potilailla, joilla on subkliininen niskakipu verrattuna terveisiin kontrolleihin. Tämän seurauksena muutokset sensomotorisessa ohjauksessa aivokuoren ja sairastuneiden lihasten välillä voivat liittyä kivun oireiden muutoksiin sensorimotorisen harjoittelun jälkeen. Sensorimotorinen ohjaus CNP:ssä voi heijastua kortikomuskulaarisessa koherenssissa (CMC). CMC johdetaan korrelaatiosta primaarisen motorisen aivokuoren yli tallennetun elektroenkefalografian ja aktiivisesta lihaksesta tallennetun elektromyografian välillä. CMC:n ehdotetaan heijastavan tiedonkulkua motorisesta aivokuoresta lihakseen sekä palautetta lihaksesta takaisin somatosensoriseen aivokuoreen (Gross et al., 2000; Lim et al., 2014; McClelland et al., 2012). Riddle & Baker, 2005; Salenius et ai., 1997; Witham et ai., 2011). Terveillä osallistujilla von Carlowitz-Ghori et ai. (von Carlowitz-Ghori et al., 2015) osoittivat, että CMC:tä voidaan muokata vapaaehtoisesti. Vakaan tilan peukalolla pitämisen aikana osallistujat paransivat CMC-arvoaan erilaisten strategioiden, kuten mielikuvien ja huomion avulla (von Carlowitz-Ghori et al., 2015). Yhdessä nämä tulokset viittaavat siihen, että CMC voi heijastaa puutteita aivokuoren liikkeen ohjauksessa ja sitä voidaan käyttää merkkinä parantuneesta sensorimotorisesta ohjauksesta aivojen ja aktiivisen lihaksen välillä AR:llä toteutetun harjoitustehtävän jälkeen.

Tutkimuksemme tavoitteena on tutkia rTMS:n käyttöä yhdessä uuden AR-sensomotorisen harjoittelutehtävän kanssa CNP-potilailla, indusoida positiivisia neuroplastisia muutoksia tilapäisen ja pitkäaikaisen kivunlievityksen aikaansaamiseksi. Lisäksi tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, johtaako AR parannuksiin kaulan sensomotorisessa ohjauksessa CMC:n avulla mitattuna. AR-sensomotorinen harjoittelu voi indusoida aivokuoren uudelleenorganisaatiota ja parantaa motorista toimintaa, mikä johtaa analgeettisiin vaikutuksiin potilailla, joilla on CNP. Lisäksi tämä on ensimmäinen CNP-tutkimus, jossa käytetään CMC:tä kaulan lihasten vapaaehtoisessa sensomotorisessa ohjauksessa havaittujen puutteiden arvioimiseen.

Tehokas pitkäaikainen kivunlievitys iäkkäille CNP-potilaille on tällä hetkellä tyydyttämätön lääketieteellinen tarve. Sellaisenaan tämän työn tavoitteena on ottaa käyttöön innovatiivinen tekniikka, joka tarjoaa mielekästä ja pitkäkestoista kivunlievitystä. Tällä interventiolla pyritään katkaisemaan kivun kierre ja parantamaan päivittäistä elämää ja elämänlaatua CNP:ssä. Tämä on paras tietomme mukaan ensimmäinen tutkimus, jossa rTMS ja AR yhdistetään CNP-potilaan hoitoon.