사지 마비에서 힘줄 이동 및 훈련 후 신경 적응

상지 기능 회복은 사지 마비가 있는 개인에게 가장 높은 우선 순위로 평가됩니다. 강한 근위 근육의 힘줄을 마비된 근육의 힘줄에 외과적으로 재부착하는 힘줄 이식 절차를 통해 손에 능동적인 쥐기와 꼬집기 힘을 다시 확립할 수 있습니다. 측면(키) 핀치를 복원하는 일반적인 절차는 3개의 팔꿈치 굴근 근육 중 하나인 상완요골근(Br)의 원위 힘줄을 마비된 엄지 굴근의 힘줄인 장무지 굴근(FPL)으로 옮기는 것입니다. 기능적 핀치의 회복은 환자가 Br을 활성화하여 새로운 말단 부착을 통해 엄지손가락을 구부리고 또한 근위부 부착을 통해 팔꿈치의 굴곡을 제어하는 ​​방법을 얼마나 잘 학습하는지에 따라 달라집니다. 조사관의 이전 작업은 Br에서 FPL로의 수용자가 전달된 Br을 완전히 활성화하지 않고 자체적으로 또는 전통적인 요법으로 최적의 기능 상태에 도달하지 못할 수 있음을 보여줍니다. 수사관은 수술 후 작업 기반 교육 프로그램에 참여하면 기능(핀치) 능력에 영향을 미치는 피질 변화를 유도할 것이라고 제안합니다.

자궁 경부 SCI를 가진 개인에 대한 최근 연구에 따르면 부상 후 상당한 피질 재구성이 발생할 수 있지만 힘줄 이동 후 운동 학습의 신경 기질은 연구되지 않았습니다. 이러한 환자의 경우 추가 개입에 대한 반응으로 어떤 기능적 뇌 변화가 성능 향상을 수반하는지에 대해 알려진 바가 거의 없습니다. Br에서 FPL로의 전달은 주변부로부터의 중앙 피드백을 변경하고 힘줄 전달의 더 큰 기능적 사용을 달성할 수 있는 새롭거나 적응적인 신경 경로를 허용할 수 있습니다. 기능적 자기 공명 영상(fMRI)과 같은 신경 영상 기술은 신경근 시스템의 가소성을 이해하고 성공적인 새로운 개입의 신경 기반을 평가하는 데 중요한 도구가 되었습니다. 제안된 연구의 목적은 Br에서 FPL로의 전달 후 최고의 기능적 결과(가장 높은 핀치 힘)와 관련된 신경 패턴을 식별하는 것입니다. 조사관은 fMRI 및 기능 수행 측정을 사용하여 근육 재교육의 신경 예측 변수 및 상관 관계를 찾습니다. 즉, 수사관들은 성공적인 수술 후 근육 재교육이 새로운 상승제와 함께 전달된 Br에 대한 피질 드라이브의 증가에 달려 있으며 이것이 신경 영상 결과에 반영될 것으로 기대합니다.

이 연구의 목적은 기존의 치료 후 및 기능적 핀치 작업에서 전달된 Br의 자발적인 활성화를 개선하는 것을 목표로 하는 추가 작업 기반 교육 가정 프로그램에 대한 응답으로 Br에서 FPL 전달 수용자로의 신경 활동을 평가하는 것입니다. 10주 훈련 프로그램은 RRD 파일럿(B0583P) 연구에서 평가 중이며 다양한 상지 자세에서 핀치 힘 생성, 핀치 동력계의 바이오피드백, 선택된 핀치 작업 연습이 포함됩니다. 연구자들은 감각 운동 피질에서 fMRI 혈중 산소 수준 의존성(BOLD) 반응의 진폭 및 분포의 증가가 수술 후 및 운동 재학습을 촉진하기 위한 성공적인 개입에 따라 개선된 운동 제어의 기초가 될 것으로 예상합니다.

특정 목표

1. SCI 환자에서 사전 훈련 핀치 기능의 피질 표현을 정의합니다. 연구자들은 Br에서 FPL로의 힘줄 이전 수술 및 기존 치료 프로그램을 받은 지 1년이 지난 개인의 자발적 핀치와 관련된 피질 활성화의 패턴(위치, 부피 및 강도)을 정량화할 것입니다. 연구자들은 (H1) 뇌 활성화의 더 큰 부피와 강도가 핀치 강도 및 핀치에서 Br 활성화 크기로 측정된 더 나은 핀치 기능과 상관관계가 있다고 가정합니다. 2차 분석은 뇌 활성화의 위치가 핀치 기능(힘) 및 자발적인 팔꿈치 굴곡에 대한 특이성에 따라 달라지는지 확인합니다.
2. 작업 기반 가정 치료 프로그램에 대한 피질 반응을 평가합니다. fMRI를 사용하여 훈련 전에서 훈련 후로 작업 기반 적응의 상관 관계를 평가합니다. H2: 1차 운동 피질(M1) 및 감각 피질의 더 큰 활성화(강도 및 부피)는 팔꿈치 굴곡과 비교하여 핀치에서 전달된 Br의 자발적인 활성화 증가로 변환됩니다. 작업 기반 훈련 결과 측정에는 아이소메트릭 핀치 힘 크기, 핀치 및 팔꿈치 굴곡에서 Br 활성화의 EMG 정량화가 포함됩니다.
3. 수술 및 훈련 유도 운동 개선의 신경 서명을 결정합니다. H3: 지시된 작업 기반 훈련 후, 자발적 핀치 동안 뇌 활동은 감각 운동 뇌 영역에서 인접 영역(더 큰 표현, 더 큰 활동)으로 확장되어 핀치에서 전달된 Br 활성화를 자발적으로 증가시키는 능력을 촉진합니다. 2차 분석은 비손상 및 비수술 참가자에 비해 훈련을 받는 환자의 핀치 활성화와 뇌 변화의 크기 및 활성화 수준을 대조합니다.

힘줄 이식술 후 수술 후 치료 프로토콜은 잘 정의되지 않고 일관성 없이 적용되며 효과에 대한 증거가 부족합니다. 여기에 제안된 연구는 결과 의존적 가소성을 평가하기 위해 피질 변화를 조사할 것입니다. 따라서, 일부 개인이 다른 사람과 마찬가지로 이전된 근육을 재훈련하지 않는 이유를 예측하는 것이 가능할 수 있습니다. 이 관계를 설정하면 성공적인 개입의 메커니즘을 이해하고 향후 치료의 초점이 될 수 있는 뇌 기반 역학을 식별할 수 있습니다(예: 바이오피드백, 뇌 자극 등).