Tasapainoisen oppimisen ja säilyttämisen selkärangat ikääntyneillä aikuisilla

Suuri osa ikääntyneistä aikuisista on tällä hetkellä tai pian vaarassa saada ikääntymisen myötä tunnetun kävely- ja tasapainokyvyn heikkenemisen. Näiden kykyjen säilyttämisestä on tullut tärkeä kansanterveyden prioriteetti. Tasapainoharjoittelu voi parantaa toiminnallisia kykyjä tai vaimentaa toiminnan heikkenemistä; Ikään liittyvät motoriset puutteet voivat kuitenkin heikentää käytäntöön perustuvaa motorista oppimista ja käyttäytymistä. Koska selkäytimellä on ratkaiseva rooli tasapainossa ja kävelysuorituskyvyssä, on tärkeää ottaa huomioon, että ikään liittyvä selkäytimen hermoston vajaatoiminta on todennäköinen myötävaikuttava tekijä. Erityisesti iäkkäiden aikuisten selkäytimessä on vähemmän hermosoluja, se on vähemmän kiihtyvä ja johtaa signaaleja hitaammin.

Huolimatta runsaasti todisteita selkäytimen hermosolujen rakenteen ja toiminnan heikkenemisestä ikääntymisen myötä, tasapainon ja kävelyn hallintaan tähtäävän toimenpiteen potentiaalinen hyöty on suurelta osin tutkimatta. Tämä tutkimuksen puute voi johtua osittain kliinisesti toteuttamiskelpoisen toimenpiteen puutteesta. Äskettäin ilmaantunut transkutaaninen selkäytimen tasavirtastimulaatio (tsDCS) ei-invasiivisena toimenpiteenä luo kuitenkin uusia mahdollisuuksia ymmärtää selkäytimen vaikutusta tasapainoon ja kävelysuoritukseen. Erityisesti edellinen tutkimuksemme oli ensimmäinen osoitus laboratoriopohjaisen toimenpiteen turvallisuudesta ja toteutettavuudesta, jossa tsDCS yhdistettiin monimutkaiseen kävelykäytäntöön. Nämä alustavat havainnot tukevat liikkumisoppimisen tehostamista yhden istunnon aikana yhdistettynä tsDCS:ään vanhemmilla aikuisilla. Näiden alustavien tietojen menestyksen pohjalta tutkijat ehdottavat nyt laajennettua, monikertaista interventiota, joka yhdistää tsDCS:n tasapainoharjoitteluun. Ehdotettu tutkimus on yksi ensimmäisistä moniistuntoisista tutkimuksista, jossa tutkitaan tsDCS:n vaikutuksia ikääntyneiden aikuisten dynaamisen tasapainoharjoittelun lisähoitona.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on ottaa mukaan 30 ikääntynyttä, vähintään 65-vuotiasta, tasapaino- tai kävelyvajetta, jotka on määritetty objektiivisten arvioiden perusteella. Kaikki osallistujat käyvät läpi saman viiden istunnon tasapainoharjoittelun 2 viikon aikana, mikä korostaa ainutlaatuisen Dividat Senso -nimisen tasapainoharjoittelulaitteen käyttöä. Osallistujat jaetaan satunnaisesti tsDCS-adjuvanttiryhmään. "Aktiivinen ryhmä" saa 30 minuuttia yhtäjaksoisesti 2,5 mA tsDCS:ää lannerangan alueilla T11/T12. "Sham-ryhmä" saa huijausprotokollan, joka sisältää identtisen montaasi- ja stimulaatiojärjestelyn, mutta ei anna virtaa 27 minuuttiin. Jokaista 30 minuutin istuntoa edeltää ja seuraa tasapaino- ja kävelyarviointi, jossa tarkastellaan toimenpiteen vaikutuksia ajan mittaan. Selkärangan kiihtyvyys, mitattuna jalkapohjan H-refleksitestauksella, arvioidaan välittömästi ennen ja jälkeen tsDCS:n ensimmäisen ja viimeisen toimenpiteen yhteydessä. Käyttäytymisarvioinnit tehdään lähtötilanteessa, 1 päivä toimenpiteen jälkeen ja 10 päivää intervention jälkeen, jotta voidaan tutkia vaikutusta ennen ja sen jälkeisiä sekä retention interventiovaikutuksia. Prefrontaalinen aktiivisuus mitataan käyttämällä toiminnallista lähi-infrapunaspektroskopiaa (fNIRS) käyttäytymisarviointien aikana, jotta voidaan arvioida kysyntää johtajien ohjausverkkoissa.

tsDCS:n käytön tavoitteena on säädellä selkärangan piirejä, jotta ne reagoivat paremmin tehtäväkohtaiseen aktivointiin, mikä edistää tehokkaampaa oppimista ja lujittamista suorituskyvyn parantamiseksi dynaamisissa tasapainotehtävissä. Siten ehdotetun tutkimuksen kattava hypoteesi on, että tsDCS on tehokas apuhoito dynaamiseen tasapainointerventioon vahvistamalla tehtävään sopivaa selkärangan viritystä taitojen hankkimisen ja säilyttämisen edistämiseksi, mikä parantaa tasapainoa ja kävelyä. Tässä tutkimuksessa keskitytään seuraavien erityistavoitteiden saavuttamiseen:

Erityistavoite 1: Hanki alustavat tehon kokoa ja vasteen varianssia koskevat tiedot arvioidaksesi, parantaako aktiivinen adjuvantti-tsDCS-hoito yhdistettynä dynaamiseen tasapainoharjoitteluun harjoituksiin liittyvää tasapaino- ja kävelysuorituskykyä ja retentiota ajan mittaan.

Erityinen tavoite 2: Luo näyttöä lisääntyneestä selkärangan kiihottavuudesta tsDCS:n jälkeen, mikä korreloi positiivisesti tasapainon ja kävelytoimintojen paranemisen kanssa.

Tämän tutkimuslinjan pitkän aikavälin tulos on kliinisesti toteuttamiskelpoinen multimodaalinen interventio, joka auttaa säilyttämään motorisen toiminnan ja itsenäisyyden iäkkäillä aikuisilla. Tästä tutkimuksesta saadun tiedon ja kokemuksen avulla voimme tehdä laajempia tutkimuksia ymmärtääksemme paremmin ikääntymisen vaikutuksia selkäytimeen ja testata kuntoutustoimenpiteitä ikääntyneiden terveen ikääntymisen edistämiseksi.