Eccitazione spinale per migliorare la mobilità

È ben noto che le menomazioni del cervello e dei nervi periferici legate all'età contribuiscono al declino della funzione della deambulazione. Anche la compromissione del midollo spinale legata all'età è un probabile fattore che contribuisce, poiché la letteratura descrive una varietà di cambiamenti nella struttura e nella funzione del midollo spinale con l'invecchiamento. Nello specifico, il midollo spinale anziano è meno eccitabile, conduce i segnali più lentamente ed è soggetto a rumore neurale. Pertanto, i ricercatori stanno avviando una nuova linea di ricerca con l'obiettivo di migliorare la funzione della deambulazione negli anziani intervenendo sulla compromissione neurale legata all'età del midollo spinale. L'obiettivo dello studio proposto è stabilire la fattibilità, l'efficacia preliminare e la varianza della risposta per l'utilizzo della stimolazione spinale transcutanea a corrente continua (tsDCS) e solette per scarpe testurizzate per eccitare i circuiti locomotori spinali e migliorare le prestazioni e la ritenzione relative alla pratica su un ostacolo che cammina compito. La pratica migliorata e gli effetti di ritenzione sosterranno gli sforzi futuri per tradurre questo approccio in un intervento di riabilitazione a lungo termine.

Excitatory tsDCS è un approccio di neuromodulazione non invasivo in cui una corrente elettrica relativamente debole viene erogata alla regione desiderata del midollo spinale tramite elettrodi posizionati sulla pelle. La corrente elettrica non provoca la scarica dei potenziali d'azione, ma piuttosto è progettata per avvicinare i neuroni alla loro soglia di scarica inducendo una depolarizzazione al di sotto della soglia dei potenziali di membrana. Se combinato con un'attività comportamentale, tsDCS ha il potenziale per sovraregolare i circuiti neurali in un modo specifico per l'attività e promuovere la neuroplasticità hebbiana ("spara insieme, collega insieme"). Gli investigatori utilizzeranno un montaggio di elettrodi precedentemente stabilito per fornire tsDCS eccitatori al midollo spinale lombosacrale durante la pratica di un compito complesso di camminata con ostacoli. Gli investigatori propongono anche di combinare l'uso di solette per scarpe testurizzate con tsDCS. Questo approccio combinatorio può essere una potente strategia per ottimizzare simultaneamente la reattività spinale all'input da segnali eccitatori sia discendenti che ascendenti ai centri spinali di controllo locomotore. I ricercatori propongono un disegno di studio a gruppi paralleli in cui 40 adulti più anziani che hanno deficit di deambulazione e che dimostrano una strategia compensativa di controllo locomotore esecutivo saranno randomizzati in uno dei quattro gruppi: 1) dosaggio "A" tsDCS con solette lisce (attivo/liscio) ; 2) dosaggio "B" tsDCS con solette lisce (sham/liscio); 3) dosaggio "A" tsDCS con plantari testurizzati (attivi/testurizzati); e 4) dosaggio "B" tsDCS con soletta testurizzata (sham/testurizzata). I partecipanti saranno accecati dall'assegnazione di gruppo. Mentre ricevono la stimolazione, i partecipanti si impegneranno nella pratica della camminata su un percorso a ostacoli standardizzato. Immediatamente prima e dopo la pratica, ogni partecipante verrà valutato mentre percorre il percorso. I guadagni in termini di prestazioni relativi alla pratica saranno quantificati principalmente dalla velocità di camminata sicura più veloce. Anche il mantenimento dei miglioramenti delle prestazioni sarà valutato in una visita successiva separata. Intervenire sulla compromissione legata all'età del midollo spinale per migliorare la funzione della deambulazione è un'area di ricerca promettente ma non sfruttata. Le tecniche di intervento proposte sono a basso costo e traducibili in contesti del mondo reale, il che migliora il potenziale impatto a lungo termine di questo lavoro sul benessere degli anziani.