A gerincvelői mozgásszervi áramkörök neuromodulációja a gyermekkori gerincvelő-sérülés utáni lépkedés kiváltására

A felnőttekhez hasonlóan a gerincvelő-sérülésben (SCI) szenvedő gyermekek neuromuszkuláris bénulásban szenvednek, ami azt eredményezi, hogy képtelen ülni, állni és járni. A jelenlegi terápiás beavatkozások, pl. lábmerevítők, kerekes székek, nagyrészt a bénulás kompenzálását célozzák azon a feltételezésen alapulva, hogy a központi idegrendszer károsodása tartós és visszafordíthatatlan.Az "intelligens" gerincvelő, a központi mintagenerátor (CPG) felfedezése bebizonyította, hogy A komplex neuronális hálózatok képesek ritmikus és koordinált motoros minták generálására, és jelentős paradigmaváltást idéztek elő a kutatók elvárásában a gyógyulás lehetőségével kapcsolatban még súlyos SCI esetén is. A tanulmányok először is kimutatták, hogy az SCI után a CPG „hozzáférhető”, újraaktiválható és újraképződhet az izmokból és ízületekből származó szenzoros visszacsatolás révén az aktivitás-alapú mozgásszervi edzés (AB-LT) során. Másodszor, az epidurális és transzkután stimuláció (TcStim) alkalmazása a gerincvelőben a lézió szintje alatt növelheti a neuromuszkuláris kapacitást az akaratlagos mozgáshoz, álláshoz és lépéshez krónikus motoros teljes SCI-ben szenvedő felnőtteknél. Míg a léptető-szabályozás idegi mechanizmusait kimutatták felnőtteknél, akik egyszeri vagy többhelyes stimulációt teszteltek, ezt a benne rejlő kapacitást meg kell vizsgálni SCI-ben szenvedő gyermekeknél. Hasonlóképpen, az AB-LT alatti stimuláció kiegészítése motoros teljes SCI-vel rendelkező felnőtteknél a föld feletti séta figyelemre méltó felépülését eredményezte. Az ilyen kombinált terápiás expozíció és az azt követő képzés azonnali és hosszú távú válaszát még nem vizsgálták gyermekeknél. Az SCI-ben szenvedő gyermekek nem csak profitálhatnak ezekből az új terápiás megközelítésekből, hanem az inherens plaszticitásnak köszönhetően nagyobb javulást mutatnak a neuromuszkuláris gyógyulásban. A kutatók előzetes munkája bebizonyította a TcStim biztonságosságát és megvalósíthatóságát SCI-ben szenvedő gyermekeknél. Ezért ennek a javaslatnak az a konkrét célja, hogy 1) megvizsgálja a gerincvelői mechanizmusokat a mozgásszervi áramkörök szabályozására SCI-ben szenvedő gyermekeknél TcStim alkalmazásával, 2) annak felmérése, hogy a feladatspecifikus AB-LT és TcStim kombinációja képes-e akutan potencírozni az alsó végtag izomaktivitását. könnyített léptetés során, és 3) értékelje az AB-LT-vel kombinált TcStim edzési hatását, hogy javítsa a léptetési képességet SCI-ben szenvedő, nem járóképes gyermekeknél.

Ehhez a kísérleti vizsgálathoz 8, 4-12 éves, krónikus, szerzett SCI-vel, T10-es és magasabb, nem járóbeteg résztvevőt vesznek fel.

Az 1. cél esetében, n=8, a TcStim-et egy vagy több helyen lévő gerincszintek stimulálására fogják használni, hogy léptető/mozgásos aktivitást váltsanak ki az alsó végtagokban. A kísérletek során rögzítjük az alsó végtag izomzatának térd-, csípő-, boka-kinematikáját és elektromiográfiáját (EMG) a stimuláció hatására. A kutatók meghatározzák azokat a stimulációs paramétereket, amelyek ritmikus mozgásokat eredményeznek az alsó végtagi ízületi mozgások legnagyobb növekedésével, valamint az EMG amplitúdójával.

A 2. célnál, n=8, a TcStim lesz leadva, miközben a résztvevők megpróbálnak egy lépést megtenni a föld felett, és miközben egy számítógépes futópadon lépnek fel, részleges testtömeg-támasztó (BWS) rendszerrel. A résztvevők koruknak megfelelő sebességgel lépkednek, és BWS optimalizálja a lépéskinematikát. A gyorsaság és a testtömeg-támogatások mértéke az értékelés során, valamint a teljes test kinematikai és a törzs és az alsó végtag izomzatából származó EMG-jelek rögzítésre kerülnek a TcStim-mel és anélkül történő könnyített léptetés során.

A 3. cél esetében, n=6, a résztvevők 60 AB-LT+Tcstim alkalmat kapnak. Az AB-LT kombinált terápia kiindulási, 20, 40 és 60 alkalmával rögzítik a föld feletti lépések elindításának és befejezésének képességét stimulációval és anélkül, valamint a törzs és az alsó végtag izomzatából származó teljes test kinematikai és elektromiográfiás (EMG) jeleket. plusz TcStim.