脊髄損傷に対する外科的介入後のリハビリテーションと皮質リモデリング

手と腕の機能の回復は、脊髄損傷 (SCI) による四肢麻痺患者の長期介護費用を削減し、生活の質を向上させるために非常に重要です。 これらの患者のうち、中位から低位の頸髄に損傷を負った一部の人は、神経伝達手術の候補者となります。 神経移植手術は、SCIレベル以下で発生した余剰の無傷のドナー神経をレシピエント神経に接合することにより、SCI後の機能を回復します。 SCI後の神経伝達の使用は比較的新規であり、多くの患者はその後数か月間で手と腕の運動機能の顕著な回復を示しますが、回復がはるかに限定的である患者もいます。 回復の程度は、リハビリテーションのばらつきと、この外科的処置によって生じる新しい末梢回路を組み込む運動皮質の能力によって部分的に制限される可能性があります。 神経伝達に対する皮質運動ネットワークの反応と、皮質の可塑性と運動回復をサポートする上でリハビリテーションが果たす役割を明らかにすることが極めて重要です。 このニーズが満たされない場合、この最先端の外科的介入による回復は不完全な状態が続き、より広範囲の患者集団への潜在的な適用は実現されません。

研究者らは、頸部SCI後の神経伝達手術により新たな皮質運動ネットワークが形成され、リハビリテーションに依存したリモデリングを通じて手や前肢の器用な機能の回復をサポートできるという中心仮説を検証する予定である。 この仮説は、1) リハビリテーションが皮質運動マップを再形成することを示した動物モデルでの以前の研究、2) 研究協力者のジャスティン・ブラウンを含む少数の臨床医による、脊髄レベルをバイパスするために神経伝達を適用した先駆的な研究に基づいている。 3) ヒトの脊髄損傷において経頭蓋磁気刺激 (TMS) を使用して部分的保存ゾーンにおける腕の筋肉の皮質表現をマッピングする最近の研究と、慢性障害者の集中的なロボット訓練を通じて手腕の機能を改善する能力科目。 TMS を使用して皮質運動ネットワークをマッピングすることにより、研究者は神経伝達による皮質の再組織化を測定し、リハビリテーションがこの代替皮質運動ネットワークにどの程度関与できるかを判断することができます。 提案された研究の理論的根拠は、現在の臨床実践を最適化し改良するためには、神経伝達後のリハビリテーションを介した回復をサポートするメカニズムの決定が必要であるということである。