Stimolazione transspinale dipendente dall'attività nella SCI

Le persone con lesioni del midollo spinale (LMS) hanno disfunzioni motorie che si traducono in sostanziali costi sociali, personali ed economici. L'allenamento dell'andatura robotica viene spesso utilizzato con l'obiettivo di migliorare la capacità di deambulazione in questi individui. I ricercatori hanno recentemente riferito che l'addestramento all'andatura robotica riorganizza i circuiti neuronali spinali, migliora l'attività motoria e contribuisce in modo sostanziale al recupero della capacità di deambulazione nelle persone con LM incompleta motoria. Tuttavia, il tono muscolare patologico e gli schemi di attivazione muscolare anormali durante il passo assistito erano ancora evidenti dopo più sessioni di allenamento robotico dell'andatura. L'allenamento locomotore da solo può quindi essere insufficiente per rafforzare le sinapsi neuronali deboli che collegano il cervello con il midollo spinale o per ottimizzare completamente i circuiti neurali spinali. D'altra parte, la stimolazione del midollo spinale aumenta la germinazione e la plasticità degli assoni e dei dendriti negli animali spinalizzati. Inoltre, la stimolazione transcutanea del midollo spinale (chiamata qui stimolazione transspinale) nelle persone con LM può evocare l'attività ritmica dei muscoli delle gambe quando la gravità viene eliminata. Esiste ancora una lacuna di conoscenza fondamentale sull'induzione della neuroplasticità funzionale e sul recupero della funzione motoria delle gambe dopo la stimolazione transspinale toraco-lombare ripetitiva durante il passo assistito dal peso corporeo (BWS) nelle persone con LM. L'ipotesi di lavoro centrale in questo studio è che la stimolazione transspinale erogata durante lo stepping assistito da BWS fornisca un input eccitatorio tonico aumentando la reattività complessiva del midollo spinale e migliorando la produzione motoria. Gli investigatori affronteranno 3 obiettivi specifici: Stabilire l'induzione della neuroplasticità e miglioramenti nella funzione sensomotoria delle gambe nelle persone con SCI motoria incompleta quando la stimolazione transspinale viene erogata durante il passo assistito da BWS a basse frequenze (0,3 Hz; Obiettivo specifico 1) e ad alte frequenze ( 30 Hz; Obiettivo specifico 2) e quando l'allenamento del passo assistito da BWS viene somministrato senza stimolazione transspinale (Obiettivo specifico 3). In tutti i gruppi, i risultati dopo 20 sessioni saranno misurati tramite metodi neurofisiologici all'avanguardia. L'eccitabilità del circuito corticospinale sarà misurata mediante potenziali evocati motori di stimolazione magnetica transcranica in soggetti seduti (Obiettivi 1A, 2A, 3A). I modelli di eccitabilità del riflesso soleo-H e del riflesso del flessore tibiale anteriore saranno misurati durante il passo assistito (Obiettivi 1B, 2B, 3B). La funzione sensomotoria sarà valutata tramite test clinici standardizzati di andatura e forza (Obiettivi 1C, 2C, 3C). Inoltre, l'analisi poli-elettromiografica dell'attivazione muscolare coordinata sarà misurata in dettaglio. Si ipotizza che la stimolazione transspinale a 30 Hz durante il passo assistito migliori la funzione motoria delle gambe e riduca la spasticità della caviglia in misura maggiore rispetto a 0,3 Hz. Si ipotizza inoltre che la stimolazione transspinale a 30 Hz normalizzi l'anormale riflesso H del soleo dipendente dalla fase e la modulazione del riflesso flessore comunemente osservata durante il passo nelle persone con SCI motoria incompleta. Per testare le ipotesi del progetto, 45 persone con LM motoria incompleta saranno assegnate in modo casuale a ricevere 20 sessioni di stimolazione transspinale a 0,3 o 30 Hz durante lo stepping assistito da BWS o 20 sessioni di stepping assistito da BWS senza stimolazione transspinale (15 soggetti per gruppo) . I risultati di questo progetto di ricerca faranno avanzare considerevolmente il campo della ricerca sul midollo spinale e cambieranno lo standard di cura perché c'è un grande potenziale per lo sviluppo di nuove ed efficaci strategie di riabilitazione per migliorare la funzione motoria delle gambe dopo la LM motoria incompleta negli esseri umani.