Interhemisferische plasticiteit bij mensen

Deze studie zal bepalen hoe de hersenen bewegingen controleren door berichten naar het ruggenmerg en de spieren te sturen. Onderzoekers willen weten of het versterken van een handspier de kracht van dezelfde spier in de andere hand zal vergroten, en of deze veranderingen plaatsvinden in de hersenen of de ruggengraat, of beide. Plasticiteit verwijst in deze studie naar het vermogen tot continue veranderingen van de zenuwbanen in de hersenen en het zenuwstelsel. Onderzoekers hebben gevallen gezien waarin intensief gebruik van een spier (krachtproductie) in één spiergroep de kracht van dezelfde spiergroep aan de andere kant van het lichaam heeft vergroot (krachtoverdracht). Deze situatie gebeurt zonder dat de ongebruikte spier groter wordt, wat suggereert dat de oefening veranderingen veroorzaakt in sommige delen van de hersenen of de wervelkolom. Het is van vitaal belang voor wetenschappers om te weten hoe dit effect werkt, zodat ze nieuwe revalidatiemethoden kunnen ontwikkelen voor mensen die niet of moeilijk aan één kant van hun lichaam kunnen bewegen.

Patiënten van 18 tot 60 jaar die in goede gezondheid verkeren en die geen voorgeschiedenis hebben van ernstige aandoeningen die de botten, gewrichten of het zenuwstelsel aantasten, kunnen in aanmerking komen voor dit onderzoek. Patiënten ondergaan een medisch onderzoek. Er zullen 1 of 2 testsessies, 20 trainingssessies en 1 of 2 laatste testsessies zijn, waarbij patiënten wordt gevraagd om slechts 4 keer (ongeveer 10 uur in totaal) naar het laboratorium te komen of voor maximaal 25 bezoeken (ongeveer 20 uur totaal). De onderzoeker geeft aan voor welke van de zes verschillende groepen een patiënt wordt geselecteerd.

Tijdens testsessies wordt de kracht van de wijsvinger en pink in elke hand bepaald door middel van zeer korte elektrische pulsen. Er komt ook transcraniële magnetische stimulatie (TMS) en 1 Hz TMS. De onderzoekers plaatsen een of twee draadspoelen op de hoofdhuid van de patiënt en maken markeringen op de hoofdhuid die aan het einde van de sessie worden verwijderd. Tijdens de TMS wordt een korte elektrische stroom door de spoel geleid, waardoor een magnetische puls ontstaat die de hersenen stimuleert. Patiënten horen een klikgeluid en voelen een knappend gevoel op de huid. Ze kunnen ook kleine spiertrekkingen in de handspieren voelen en zien en de vingers of pols kunnen bewegen. Er zullen in totaal ongeveer 300 magnetische prikkels zijn, met een snelheid van 10 pulsen per minuut. Patiënten zullen ook een elektromyogram (EMG) ondergaan, een procedure die elektrische activiteit registreert in de spieren die worden geactiveerd door elektrische of magnetische stimulatie. Metalen elektroden worden over de spier op de huid bevestigd. Tijdens het EMG wordt patiënten gevraagd bepaalde spieren lichtjes aan te spannen. Afhankelijk van de groep waaraan een patiënt is toegewezen, kan hem of haar worden gevraagd om de rechter wijsvinger te gebruiken door middel van vrijwillige spierbewegingen, elektrische stimulatie, zijn of haar verbeelding, elektrische stimulatie van een andere handspier of vrijwillige bewegingen onmiddellijk gevolgd door repetitieve TMS.

Ongeacht de groepsopdracht zijn er vijf blokken van 10 herhalingen van vingeroefeningen per sessie, 200 per week en 1000 gedurende het hele onderzoek. Tijdens de studiesessies kunnen patiënten praten en bewegen. Ze kunnen een pauze nemen en de kamer verlaten als dat nodig is. In de meeste gevallen duurt de sessie minder dan 2 uur. Er zal ook een controlegroep zijn waarvan de leden niet hun vingers zullen trainen, maar die alleen zullen deelnemen aan de testsessies. TMS is een veilige procedure; het is echter bekend dat sterke samentrekkingen van de hoofdhuidspieren hoofdpijn veroorzaken. Vanwege het storende geluid van de TMS krijgen patiënten ook oordopjes om tijdens de procedure te dragen.

Compensatie voor onderzoeksgerelateerd ongemak en ongemak wordt aan de deelnemers verstrekt, met een maximum van $ 500 tot $ 600, afhankelijk van de toewijzing aan groepen. Deze studie heeft geen direct voordeel voor de deelnemers. Onderzoekers hopen echter informatie te verkrijgen die hen zal helpen beter te begrijpen hoe de twee hersenhelften beweging controleren en hoe ze elkaar beïnvloeden met betrekking tot bewegingscontrole.