AB 보행 추정 신경생리학
건강한 성인의 신경생리학 및 보행 성능에 대한 보행 훈련 전략 및 비침습적 자극의 효과 - 예비 연구
이 연구는 전기 자극과 걷기 연습이 뇌와 근육 사이의 연결에 어떤 영향을 미치는가?라는 질문에 답하기 위해 수행됩니다. 이 프로젝트의 장기 목표는 노인과 뇌졸중 생존자의 보행 성능을 향상시키기 위해 전기 자극과 보행 훈련을 결합하는 신경생물학적 메커니즘에 대한 이해를 바탕으로 새롭고 효과적이며 개인화된 재활 프로토콜을 개발하는 것입니다.
이 프로젝트의 이론적 근거는 전기 자극 기반 전략이 건강한 개인의 피질 및 척추 회로를 조절하는 방법에 관한 예비 데이터를 탐색하고 생성하는 것입니다.
연구자들은 체성 감각, 척추 반사, 피질 척수 회로 신경 생리학 및/또는 보행 성능에 대한 전기 자극이 있거나 없는 짧은 런닝머신 걷기 시합 또는 단일 보행 훈련 세션의 효과를 평가할 것입니다.
이 연구는 자극이나 스테핑 연습으로 뇌 회로가 어떻게 변화하는지 설명하고 환자에 대한 향후 재활 연구에 정보를 제공할 수 있는 중요한 예비 및 규범 데이터를 제공할 것입니다. 연구 집단은 건강한 개인입니다.
연구 개요
상세 설명
이 연구는 전기 자극과 걷기 연습이 뇌와 근육 사이의 연결에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되고 있습니다.
본 연구는 각각 최대 5시간 동안 지속되는 1-5회 연구 방문으로 구성됩니다. 참가자는 다리 근육에 전기 자극을 전달하거나 전달하지 않고 스테핑 훈련을 완료합니다. 비침습적 자극은 참가자의 뇌 또는 다리 신경에 전달되어 뇌 내 및 뇌/척수와 근육 사이의 연결 강도를 측정합니다.
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Trisha Kesar, PT, PhD
- 전화번호: 404-712-5803
- 이메일: tkesar@emory.edu
연구 장소
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Georgia
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Atlanta, Georgia, 미국, 30329
- 모병
- Emory University
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 18~65세
- 건강한 신체(신체적 장애, 신경학적, 정형외과적 또는 걷기 또는 연구 프로토콜 참여에 영향을 미치는 기타 의학적 장애 없이 건강함)
- 지상에서 10m 이상 걸을 수 있고 런닝머신에서 1분 동안 걸을 수 있는 능력
- 3단계 명령을 따르고 사전 동의를 제공하는 능력.
제외 기준:
- 스스로 보고한 병력 또는 정형외과적 또는 신체적 장애의 증거
- 신경학적 병리의 병력 또는 증거
- 임신(여성)
- 조절되지 않는 고혈압
- 심장박동기 또는 기타 이식형 전자 시스템
- 전기 자극 설정을 방해하는 피부 상태의 존재
- 왼쪽 상지의 감각이 손상되었습니다.
- 자극 전극 배치 부위의 타박상 또는 상처
- 재활 또는 다른 조사 연구에 동시 등록.
- 연구 절차를 방해하는 정형외과 또는 신체 장애의 병력 또는 증거
- 신경학적 병리 또는 장애의 병력 또는 증거
- 연구 절차를 방해할 수 있는 통제할 수 없는 심각한 의학적 문제(예: 고혈압, 심혈관 질환, 류마티스 관절염, 활성 암 또는 신장 질환, 간질)
- 금속 임플란트 등 TMS에 대한 금기 사항, 피질 흥분성을 증가시킬 수 있는 약물, 지난 6개월 이내에 설명할 수 없는 현기증
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 다른
- 할당: 무작위화되지 않음
- 중재 모델: 요인 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 기능적 전기 자극을 이용한 보행
참가자는 2~8주에 걸쳐 2~5회의 세션에 참여하게 됩니다. 각 세션은 기능적 전기 자극과 신경 회로 흥분성의 비침습적 측정을 통해 런닝머신에서 보행 또는 걷기 연습으로 구성됩니다. 참가자는 스스로 선택한 속도부터 빠른 속도(자신이 선택한 편안한 속도보다 빠름)까지 다양한 속도로 런닝머신이나 지상에서 30초~4분 동안 여러 번 걷기 시합을 완료하고 시합 사이에 휴식을 취합니다. 보행 훈련의 경우 참가자는 시합 사이에 휴식 시간을 두고 최대 6번의 6분 걷기 시합(30~36분 걷기)을 완료할 수 있습니다. |
보행 훈련: 자체 선택 속도 또는 빠른 속도로 런닝머신에서 한 번 또는 여러 번의 짧은 스테핑 연습이 FES 없이 제공됩니다.
여기에 제안된 매개 변수 및 설정과 관련된 전기 자극은 통증 완화를 위한 임상 실습 및 연구와 신경근 또는 경피 전기 신경 자극이라고도 하는 기타 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. FES는 델라웨어 대학 FES 연구소에서 맞춤 설계된 FES 시스템인 Udel Stimulator를 사용하여 제공됩니다. 연구원들은 맞춤형 실시간 시스템을 사용하여 보행 주기의 적절한 단계에서 자극기를 제어하고 자극을 전달합니다. 피험자의 발이 공중에 있을 때(유각기) 자극이 발목 배측 굴근에 전달됩니다. 보행의 마지막 입각기 동안 자극이 발목 족저 굴근에 전달됩니다. 보행 중에 30Hz 가변 주파수 자극 열차가 전달됩니다.
다른 이름들:
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실험적: 기능적 전기 자극 없이 보행
참가자는 2~8주에 걸쳐 2~5회의 세션에 참여하게 됩니다. 각 세션은 기능적 전기 자극 없이 런닝머신에서 보행 또는 스테핑 연습과 신경 회로 흥분성의 비침습적 측정으로 구성됩니다. 참가자는 스스로 선택한 속도부터 빠른 속도(자신이 선택한 편안한 속도보다 빠름)까지 다양한 속도로 런닝머신이나 지상에서 30초~4분 동안 여러 번 걷기 시합을 완료하고 시합 사이에 휴식을 취합니다. 보행 훈련의 경우 참가자는 시합 사이에 휴식 시간을 두고 최대 6번의 6분 걷기 시합(30~36분 걷기)을 완료할 수 있습니다. |
보행 훈련: 자체 선택 속도 또는 빠른 속도로 런닝머신에서 한 번 또는 여러 번의 짧은 스테핑 연습이 FES 없이 제공됩니다.
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실험적: 피질과 말초신경계의 쌍자극
참가자는 피질 자극 펄스와 짝을 이루는 말초 전기 자극의 단일 세션에 참여하게 됩니다(예:
체성감각, 척수반사, 피질척수 신경생리학에 대한 쌍연관자극(PAS)).
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PAS(Paired Associative Stimulation)는 정적 자세(앉거나 서 있는 자세)에서 수행되어 다양한 자극 매개변수를 사용하여 전달되는 체성 감각, 척추 반사 및/또는 피질 척수 신경 생리학에 대한 효과를 평가합니다.
보행 성능을 평가하기 위해 PAS 전후에 자체 선택 또는 빠른 속도로 런닝머신에서 한 번 또는 여러 번의 짧은 스테핑 연습을 완료할 수 있습니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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피질 척수 흥분성
기간: 사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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대뇌 피질 척수 흥분성은 경두개 자기 자극(TMS)이라는 비침습적 기술을 사용하여 평가됩니다.
TMS는 이중 원형 코일, 맞춤형 이중 원뿔 또는 배트윙 코일(Magstim Ltd, Wales, UK)이 있는 MagStim 자극기를 사용하여 전달됩니다.
TMS에 반응하는 근육의 전기적 활동은 걷는 동안 중요한 역할을 하는 근육(예: 대퇴사두근, 전경골근, 가자미근, 비복근, 햄스트링 등)에 부착된 표면 EMG 전극을 사용하여 수집됩니다.
또한 EMG 신호는 두 개의 상지 근육(예: 첫 번째 등쪽 골간근, 손가락 굴곡근)에서 기록되어 대조군으로 사용될 수 있습니다.
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사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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척추 회로 흥분성
기간: 사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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척추 흥분성은 발목 근육을 지배하는 신경에 전달되는 말초 전기 자극을 사용하여 평가할 수 있습니다. 전기 자극 방법은 피험자가 앉아 있고 자극이 척추 흥분성을 평가하는 결과 측정을 얻는 데 사용된다는 점을 제외하면 기능적 전기 자극을 전달하는 데 사용되는 방법과 유사합니다. 관심 있는 근육은 가자미근과 내측 비복근(종아리 근육), 전경골근(다리 아래쪽 앞쪽)입니다. EMG 활동은 7~10초 간격으로 50~60개의 전기 자극(1mA~80mA의 강도 범위에 있는 짧은 1ms 사각 펄스)이 근육에 전달되는 동안 기록됩니다. 연구자들은 최대 반사 반응의 일정 비율을 이끌어내는 강도로 5-20개의 전기 자극 펄스를 전달할 수도 있습니다. |
사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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보행 성능
기간: 사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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마커 데이터는 120Hz에서 7개 카메라 동작 분석 시스템(Vicon, Oxford, UK)을 사용하여 수집됩니다.
트레드밀 걷기 동안, 트레드밀 걷기 중 지면 반력은 각 벨트 아래에 2개의 6성분 힘 플랫폼이 장착된 트레드밀을 사용하여 수집됩니다(Bertec, USA).
지면 반력은 연구실 바닥에 내장된 힘판(AMTI, USA)을 사용하여 평가됩니다.
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사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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기타 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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보행 중 근육 활동
기간: 사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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근육 활동을 기록하기 위해 소형 근전도검사(EMG) 센서를 다양한 근육에 부착할 수 있습니다.
EMG 센서는 저자극성 접착제를 사용하여 부착됩니다.
EMG 신호는 전경골근, 가자미근, 비복근, 대퇴사두근, 햄스트링, 중둔근, 척추 기립근 등의 근육에서 기록됩니다.
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사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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체성감각 흥분성
기간: 사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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체성감각 전달 및 흥분성은 하지에 전달된 말초 신경 자극(PNS) 자극에 대한 뇌파검사(EEG) 반응을 사용하여 평가할 수 있습니다.
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사전 테스트(최대 60초), 테스트 중(최대 36분), 사후 테스트(최대 60초)
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공동 작업자 및 조사자
스폰서
수사관
- 수석 연구원: Trisha Kesar, PT, PhD, Emory University
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
기타 연구 ID 번호
- STUDY00007235
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
IPD 공유 기간
IPD 공유 액세스 기준
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품
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