Brain Plus Spinal Stimulation per la SCI cervicale

Per le persone con LM cervicale, recuperare la funzione della mano è la loro massima priorità. La maggior parte delle LM sono motorie incomplete e, anche quando complete, vi sono spesso quantità significative di sostanza bianca del midollo spinale risparmiata. L'obiettivo di questo progetto è rafforzare le connessioni del tratto corticospinale residuo (CST) dopo una lesione parziale utilizzando la stimolazione combinata della corteccia motoria e del midollo spinale per migliorare la funzione del braccio e della mano.

La ricerca del team sui ratti, perfezionata in oltre un decennio di studi, dimostra che la stimolazione del cervello e del midollo spinale ripristina completamente le capacità motorie nei ratti dopo una lesione CST. Più significativo per la popolazione di persone che vivono con LM, questo approccio è efficace nella fase cronica della lesione.

Recentemente, i ricercatori hanno tradotto questo protocollo di stimolazione elettrica in uno che può essere rapidamente tradotto in persone che utilizzano tecniche non invasive. Nei ratti, la stimolazione elettrica intermittente combinata theta burst (iTBS) della corteccia motoria con la stimolazione spinale transcutanea a corrente continua (tsDCS) attiva il midollo spinale cervicale. Questo protocollo, che viene somministrato solo 30 minuti al giorno per 10 giorni, provoca la germinazione su larga scala delle connessioni CST e il pieno recupero della funzione degli arti anteriori. Pertanto, combinando la stimolazione elettrica del cervello e del midollo spinale nei roditori con lesioni del sistema corticospinale, si ottiene la germinazione assonale CST duratura, il rafforzamento delle connessioni CST e il recupero.

In questa proposta, i ricercatori intendono portare questo promettente approccio terapeutico agli esseri umani con SCI cervicale. Il team studierà le persone con LM cronica, motoria incompleta, per testare la sicurezza e la fattibilità di questo approccio. L'approccio dei ricercatori non è invasivo e, se dimostrato di essere efficace, può essere rapidamente integrato nell'attuale pratica clinica per aiutare a ripristinare la funzione della mano nelle persone con LM cronica.

Ogni soggetto subirà quattro sessioni di stimolazione di 4 ore o meno. I risultati si concentrano sulla sicurezza e sulla trasmissione neurofisiologica. La prima sessione viene utilizzata per determinare il muscolo bersaglio, il sito ottimale del cuoio capelluto per la stimolazione TMS, valutare la tollerabilità cervicale tsDCS e misurare la forza di contrazione massima delle dita, del polso e del gomito. Dalla seconda alla quarta sessione si valuterà la tollerabilità acuta e gli effetti della tsDCS con diverse intensità e configurazioni degli elettrodi in un ordine randomizzato. Ogni sessione testerà una diversa configurazione degli elettrodi e sarà suddivisa in due fasi. La prima fase fornirà in modo casuale tre blocchi di 5 minuti di tsDCS a diverse intensità randomizzate (100%, 66% e 0% (sham) dell'intensità tollerata, come determinato nella sessione 1) e valuterà i cambiamenti nell'eccitabilità corticospinale e spinale in risposta a TMS e stimolazione dei nervi periferici (PNS) del muscolo bersaglio. La seconda fase valuterà gli effetti acuti di 20 minuti di tsDCS erogati a due terzi della massima tollerabilità sulle risposte evocate da TMS e PNS e sull'esecuzione di un compito motorio. La sicurezza e la tollerabilità saranno attentamente monitorate in ogni momento.