Inattivazione temporanea della forte sensazione muscolare per migliorare gli interventi riabilitativi nella LM

Verrà utilizzato un anestetico topico per fornire l'inattivazione temporanea della sensazione muscolare. Nello specifico, a causa del suo elevato profilo di sicurezza, nell'attuale sottostudio verrà utilizzata Lidocaine Cream 5%. La crema di lidocaina (5%) è approvata dalla FDA e disponibile da banco. Gli investigatori applicheranno la crema di lidocaina al 5% seguendo le linee guida della FDA e la metodologia del protocollo precedentemente pubblicata. Verrà utilizzato un test per valutare se l'approccio prevede l'inattivazione completa e temporanea della sensibilità del bicipite. Il test del filamento von Frey verrà utilizzato con filamenti di dimensioni variabili (da 1,65 a 6,65) da posizionare sul muscolo bicipite ogni 15 minuti dopo l'applicazione di lidocaina.

Sulla base del lavoro pubblicato e dei dati pilota degli attuali ricercatori, si prevede che tutte le sensazioni dai bicipiti dovrebbero essere bloccate da circa 30 a 60 minuti dopo l'applicazione della lidocaina. L'inattivazione temporanea completa sarà definita nel punto in cui tutte le sensazioni di base non possono più essere raggiunte.

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Durante la deafferentazione temporanea, i soggetti eseguiranno l'allenamento del movimento. Analogamente ad altri studi a sessione singola, gli attuali ricercatori hanno scelto di accoppiare il paradigma con l'allenamento del movimento per rafforzare gli effetti dell'approccio.

Verrà utilizzato un compito di raggiungimento che viene comunemente eseguito in riabilitazione. La pratica del compito verrà eseguita per 1 ora, con pause ogni 10 minuti. Gli esperimenti passati nel laboratorio degli attuali ricercatori hanno adottato un protocollo simile per la pratica del compito nella SCI e non hanno riscontrato eventi avversi. L'allenamento del movimento sarà assistito anche dal robot Bionik InMotion Arm/Hand, studiato nelle pratiche cliniche e riabilitative da oltre 20 anni.

L'allenamento del movimento a 1 ora verrà interrotto a causa di problemi di affaticamento, come è stato notato in precedenti studi clinici sulla SCI. Inoltre, il lavoro pubblicato suggerisce che la lidocaina ha un'emivita di 1 ora. Pertanto, i massimi benefici dovrebbero essere raggiunti dopo 1 ora dall'applicazione.

Gli investigatori useranno uno stimolatore elettrico per inviare un segnale elettrico a un muscolo bersaglio per iniziare la contrazione e verrà utilizzata un'elettromiografia (EMG) per registrare i cambiamenti nella risposta del muscolo bersaglio rispetto al basale, pre-test e post-test.

Uno stimolatore nervoso elettronico emetterà un impulso compreso tra 0 mV e 2 mV affinché si verifichi una contrazione muscolare massima appropriata e un'elettromiografia (EMG in radice quadrata media) catturerà la contrazione del muscolo tramite elettrodi di superficie. Un numero maggiore di millivoltaggio Root Mean Square (RMS) registrato sull'EMG indica una risposta più elevata dal muscolo, inoltre, qualsiasi plateau dell'RMS durante la somministrazione di mV più elevati dallo stimolatore significherà una contrazione massima del muscolo.

Utilizzando la stimolazione magnetica transcranica (TMS) per promuovere i potenziali evocati motori (MEP), gli investigatori monitoreranno i cambiamenti nell'eccitabilità corticale dell'hotspot motorio del muscolo bersaglio misurando l'eccitabilità muscolare con l'elettromiografia (EMG; in millivolt) dal basale, pre-test, e al Post-test.

L'hotspot motorio del muscolo debole sarà definito come il sito che evoca MEP ≥50 mV all'intensità più bassa (% dell'output del dispositivo) o la soglia motoria a riposo (RMT). Una diminuzione dell'output percentuale del TMS per promuovere i MEP del muscolo debole significa una diminuzione dell'eccitabilità corticale, misurata dalle soglie motorie attive (AMT) e dai potenziali evocati motori attivi (AMEP).