Posturaalisten sensorimotoristen verkkojen neuroplastisuuden hyödyntäminen käyttämällä non-invasiivista spinaalista neuromodulaatiota toiminnallisen palautumisen maksimoimiseksi selkäydinvamman jälkeen

Halvaavan vamman alapuolella olevilla selkärangan virtapiireillä on toiminnallinen potentiaali, joka ylittää huomattavasti sen, mitä on ajateltu mahdolliseksi. On osoitettu, että tehtäväkohtainen moottoriterapia yhdistettynä epiduraaliseen selkäytimen stimulaatioon (ESS) voi edistää motoristen toimintojen paranemista asento-, liikunta- ja vapaaehtoisten liikkeiden aikana, mikä johtaa dramaattisesti selkäydinvamma (SCI) kärsivien henkilöiden hyvinvointiin. . Vaikka nämä havainnot osoittavat huomattavan lupauksen liikkuvuuden palauttamisesta jopa motorisen täydellisen halvauksen jälkeen, krooninen ESS perustuu kalliiseen implantoitavaan laitteeseen sekä kalliiseen ja invasiiviseen kirurgiseen toimenpiteeseen. Tutkijat ovat kehittäneet kustannustehokkaan vaihtoehdon ESS:lle – ei-invasiivisen, transkutaanisen selkäytimen sähköstimulaation (TSS). Alustavat työt osoittavat, että tämä neuromodulatorinen strategia tarjoaa riittävän spesifisyyden stimuloimaan selektiivisesti monisegmenttisiä selän hermojuuria, mahdollistamaan askelliikkeitä ja parantamaan asennon hallintaa istuessa ja seisomassa henkilöillä, joilla on motorinen täydellinen SCI. ESS:n ja TSS:n vaikutusten yhtäläisyydet ovat ratkaisevan tärkeitä ohjattaessa yksilöllisesti spesifisempiä neuromodulatorisia lähestymistapoja motorisen toiminnan ja liikkuvuuden parantamiseksi SCI:n jälkeen, mutta niitä ei ole verrattu suoraan samoissa kohteissa.

Tämä tutkimus keskittyy tutkimaan kunkin selkärangan neuromodulaatiostrategian vaikutuksia ja mekanismeja omatoimisen seisoman palauttamisessa. Tasapainon hallinnan palautuminen ei ole vain yksi halvaantuneiden ihmisten halutuimmista tavoitteista, vaan se tarjoaa perustan, joka tarvitaan kävelykyvyn palauttamiseen, ja on kriittinen tulevaisuuden hoidoissa, joihin sisältyy robottihoitoa (esim. eksoskeleton) teknologiat. Tämän tutkimuksen tavoitteena on (1) määrittää TSS:n terapeuttinen potentiaali seisomisen aikana henkilöillä, joilla on motorinen täydellinen SCI, ja (2) tunnistaa TSS:n ja ESS:n neurofysiologiset ja toiminnalliset allekirjoitukset. Keskeinen hypoteesi on, että kukin neuromodulatorisista strategioista voi yksilöllisesti räätälöitynä johtaa merkittävään motoriseen palautumiseen kroonisesta halvauksesta kärsivillä henkilöillä aktivoimalla uudelleen ja integroimalla verkostoja, jotka olivat kliinisesti lepotilassa ennen interventiota. Tutkijat ennustavat, että tällä ehdotuksella on suuri vaikutus, koska se kattaa useita toiminnallisia järjestelmiä, jotka edistävät riippumattomuutta ja elämänlaatua laajalla SCI-potilaiden populaatiolla, ja tarjoaa ensimmäisen suoran vertailun invasiivisista ja ei-invasiivisista lähestymistavoista. . Tutkijat ehdottavat progressiivista, mekaanista ja translaatiotutkimusta kunkin lähestymistavan vaikutusten validoimiseksi, TSS:n läsnäollessa tapahtuvan aktiivisuusharjoittelun aiheuttaman neuroplastisen kapasiteetin tutkimiseksi ja TSS:n ja ESS:n stimulaatioparadigmien arvioimiseksi kuntoutusmenetelminä SCI:n jälkeen.