움직임의 세망척수 제어

정확한 움직임 실행은 중추 신경계의 서로 다른 영역에 의해 활동이 제어되는 다양한 근육 그룹 간의 복잡한 상호 작용의 결과입니다. 피질척수계 외에도, 계통발생학적으로 오래된 세망척수계는 자세, 이동 및 모든 포유류에 걸친 도달을 포함한 다양한 기본 운동을 제어하는 ​​핵심 운동 시스템입니다. 광범위하게 조사된 피질척수계와 달리 인간의 기능적으로 중요한 세망척수계의 운동 생리학에 대한 지식은 희박합니다. 세망척수 운동 제어는 놀라운 음향 자극에 의한 세망척수 운동 회로의 활성화를 기반으로 하는 StartReact 패러다임으로 평가할 수 있습니다. StartReact 현상은 세망척수 시스템에 의해 계획된 운동 프로그램의 깜짝 놀라게 촉발된 조기 릴리스에 의해 매개되는 움직임 반응 시간의 단축을 특징으로 합니다. 따라서 StartReact는 생리학적 및 병리학적 조건에서 인간 운동 제어에 대한 세망척추 관련을 검사하는 고유한 도구입니다. StartReact 평가는 포괄적인 3D 운동학적 분석 및 근육 활동 기록(예: 근전도)를 통해 세망척수 운동 제어에 대한 정량적 통찰력을 얻을 수 있습니다.

이 임상 연구의 첫 번째 목적은 StartReact의 기본 메커니즘에 대한 더 많은 통찰력을 얻고 다양한 운동 작업(즉, 건강한 피험자의 간단한 단일 관절 움직임, 복잡한 다관절 움직임 및 양측 손 움직임). 이 실험의 결과는 건강한 피험자의 세망척수 운동 제어에서 근위-원위, 굴근-신근 및 상지 구배에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것입니다. 또한 결과는 StartReact 패러다임을 복잡하고 기능적으로 더 관련성 있는 움직임(즉, 끝점 정확도가 필요한 도달 및 스테핑 작업; 세망 척추 시스템의 관련이 아직 이해되지 않은 협동, 양측 손 움직임).

이 프로젝트의 두 번째 목표는 StartReact 패러다임을 사용하여 척수 손상(SCI) 환자의 기능 회복에서 세망척수 가소성의 역할에 대해 더 많은 것을 밝히는 것입니다. 전임상 연구 결과가 기능 회복의 근간이 되는 신경가소성 적응에 대한 세망척수 시스템의 놀라운 잠재력을 강조하는 반면, SCI 분야의 임상 시험에서 얻은 증거는 거의 없습니다. 첫째, 이 연구는 6개월 동안 급성 SCI 환자의 손과 다리 근육에서 StartReact 효과를 모니터링하는 것을 목표로 합니다. StartReact 효과와 운동 회복을 동시에 추적하면 급성 SCI 환자의 기능 회복과 세망척추 가소성 과정을 밀접하게 연관시킬 수 있습니다. 둘째, 내림차순 모터 제어의 재가중화(즉, cortico- 대 reticulospinal 시스템) SCI에 대한 응답으로 만성 SCI 환자의 운동 회복에 대한 cortico- 및 reticulospinal 시스템의 뚜렷한 기여를 조사합니다.

이 프로젝트의 발견은 인간의 세망척수계의 운동 생리학 및 신경회복 능력에 대한 기계론적 이해를 발전시킬 것입니다. 이 프로젝트의 새로운 통찰력은 SCI 환자의 운동 회복 개선을 목표로 하는 임상 시험에서 이 중요한 운동 시스템의 더 나은 활용으로 전환될 수 있기를 바랍니다.