Meccanismi neuroplastici alla base dell'allenamento neuromuscolare aumentato

La lesione del legamento crociato anteriore (LCA) è una lesione comune e debilitante del ginocchio che colpisce oltre 350.000 bambini o giovani adulti ogni anno, riducendo drasticamente le loro possibilità di una vita attiva e sana. I costi diretti annuali superano i 13 miliardi di dollari e i costi indiretti a lungo termine superano di gran lunga tale cifra, poiché la lesione del LCA è anche collegata allo sviluppo accelerato dell'osteoartrite invalidante entro pochi anni dalla lesione. La National Public Health Agenda for Osteoarthritis raccomanda di espandere e perfezionare la prevenzione delle lesioni del LCA basata sull'evidenza per ridurre questo onere. I ricercatori hanno identificato fattori di rischio modificabili che predicono lesioni ACL nelle giovani atlete. Questo allenamento neuromuscolare prende di mira questi fattori e mostra un'efficacia statistica negli atleti ad alto rischio, ma il trasferimento significativo della meccanica a basso rischio al campo di gioco è stato limitato, poiché gli approcci attuali non stanno ancora riducendo i tassi nazionali di infortunio ACL nelle giovani atlete. Il divario chiave è come indirizzare i meccanismi che consentono il trasferimento delle strategie di controllo motorio di riduzione del rischio dall'intervento al campo atletico. I meccanismi che alla fine rendono possibile tale trasferimento sono neurali, ma finora l'allenamento per la prevenzione degli infortuni incentrato sul controllo neuromuscolare non ha utilizzato esiti neurali. I ricercatori hanno pubblicato e nuovi dati preliminari sulla neuroplasticità correlata alle lesioni e all'allenamento neuromuscolare dimostrano la capacità di catturare questi risultati neurali e la capacità futura di indirizzare questi meccanismi neurali per migliorare la velocità del trasferimento motorio. I dati supportano l'ipotesi centrale di questa proposta secondo cui l'aumento dell'attività di pianificazione sensoriale, visiva e motoria per migliorare l'efficienza della corteccia motoria è il meccanismo neurale del trasferimento di adattamento a scenari realistici. La capacità di indirizzare i meccanismi neurali per aumentare il trasferimento motorio di riduzione del rischio dalla clinica al mondo potrebbe rivoluzionare la prevenzione delle lesioni ACL. L'impatto trasformativo e positivo di tali strategie innovative migliorerà la fornitura di biofeedback per ottimizzare l'allenamento e aumentare il potenziale per il trasferimento sportivo. Questo contributo sarà significativo per la prevenzione delle lesioni del LCA e le conseguenze a lungo termine associate nelle giovani donne. Questa opportunità unica di migliorare la prevenzione delle lesioni del LCA mirando ai meccanismi neurali dell'adattamento e del trasferimento neuromuscolare ridurrà l'incidenza di lesioni che causano un'artrosi invalidante costosa ea lungo termine.

I partecipanti allo studio principale "Feedback sensomotorio in tempo reale per la prevenzione degli infortuni valutati nella realtà virtuale" potranno partecipare a questo studio. Nello studio principale, i partecipanti vengono randomizzati per ricevere un allenamento neuromuscolare aumentato (aNMT) o un fittizio allenamento di biofeedback. I partecipanti iscritti completeranno il test MRI prima e dopo il programma di formazione allo studio. L'intero protocollo di risonanza magnetica includerà immagini 3D pesate in T1 ad alta risoluzione, una sequenza di imaging del tensore di diffusione a 61 direzioni, risonanza magnetica funzionale (fMRI) in stato di riposo e fMRI basata su attività. I compiti fMRI saranno focalizzati sulla funzione motoria, ai partecipanti verrà chiesto di completare i movimenti degli arti inferiori tra cui flessione ed estensione del ginocchio e una flessione ed estensione combinate di anca e ginocchio.