Stimolazione elettrica cervicale non invasiva per SCI

Circa il 60% delle lesioni del midollo spinale si verifica a livello cervicale. La maggior parte delle lesioni sono anatomicamente incomplete. L'attivazione dei circuiti nervosi risparmiati aumenta il recupero funzionale del sistema nervoso danneggiato. Con questo obiettivo, gli investigatori hanno sviluppato un nuovo metodo di stimolazione elettrica cervicale non invasiva (CES). I dati preliminari mostrano che il CES innesca radici nervose afferenti sensoriali o motorie efferenti a seconda dell'intensità dello stimolo, con conseguente attivazione simultanea di più muscoli su entrambi gli arti superiori. gli investigatori mirano a utilizzare il CES per rafforzare i circuiti residui ai muscoli della mano dopo la SCI. Riacquistare il controllo sulla funzione della mano rappresenta la massima priorità per le persone con LM cervicale.

Tuttavia, è necessario fare molto più lavoro per comprendere meglio i meccanismi sottostanti del CES, le sue interazioni con i circuiti segmentali e sovraspinali e i suoi parametri di stimolazione ottimali per migliorare la trasmissione neurale alle mani. La presente proposta affronterà tali questioni.

Esperimenti meccanicistici: 15 volontari normodotati e 15 soggetti con lesione del midollo spinale cervicale motoria incompleta saranno sottoposti a combinazioni sistematiche di CES con stimolazione magnetica transcranica o stimoli nervosi periferici a intensità, siti e intervalli interstimolo variabili.

Ipotesi meccanicistiche: il condizionamento degli impulsi CES sottosoglia potenzierà le risposte agli impulsi di prova della TMS e della stimolazione dell'onda F del nervo periferico, ridurrà le risposte agli impulsi di prova della stimolazione del riflesso H del nervo periferico e modulerà la risposta per testare gli impulsi CES soprasoglia in entrambe le direzioni a seconda sull'intervallo e sull'intensità dello stimolo condizionante. Questi esperimenti chiariranno le interazioni del circuito CES sia a livello segmentale che sovraspinale.

Esperimenti di movimento combinato CES-volontario: 15 volontari normodotati e 15 soggetti con lesione del midollo spinale cervicale incompleta motoria saranno sottoposti a combinazioni sistematiche di CES con movimenti volitivi del polso e della mano a vari livelli di intensità e sforzo.

Ipotesi combinate di movimento volitivo-CES: il condizionamento degli impulsi CES sottosoglia faciliterà l'attivazione simultanea del polso volitivo e dei muscoli della mano. Soprathreshold CES inibirà transitoriamente l'attivazione simultanea del polso volitivo e dei muscoli della mano. Questi esperimenti faranno luce sulla possibilità clinicamente rilevante di utilizzare il CES per migliorare la risposta alla terapia fisica.

Il completamento degli studi proposti caratterizzerà i tempi e la distribuzione del circuito CES e dimostrerà in linea di principio il potenziale del CES per migliorare la terapia fisica per i muscoli del polso e della mano. Inoltre, questo approccio è compatibile con altri interventi, inclusi trattamenti farmacologici e cellulari.