Corticospinale prikkelbaarheid verbeteren om functioneel herstel te verbeteren

Herstel van de functie van de bovenste ledematen is vaak het belangrijkste revalidatiedoel voor personen die een cervicale dwarslaesie (SCI) hebben opgelopen. Na een dwarslaesie beperkt de onaangepaste corticale reorganisatie, afgezien van de verstoring veroorzaakt door de verwonding zelf, de dalende corticospinale aandrijving verder. Daarom kunnen therapieën die gericht zijn op het vergroten van de neerwaartse beweging die door de corticospinale en andere dalende supraspinale banen wordt geleverd, nuttige aanvullingen zijn op veelgebruikte revalidatietherapieën. Hoewel veel revalidatieonderzoeksstrategieën voor het verbeteren van de functie na SCI gericht zijn op het spinale circuit, zijn relatief weinig revalidatiebenaderingen gericht op het bevorderen van supraspinale neuroplasticiteit om stoornissen te verminderen door de wilscontrole te vergroten. Spectaculaire hightech interventies en elegante hightech uitkomstmaten zorgen voor veel opwinding in de wetenschappelijke wereld. De technologische investeringen en training die nodig zijn voor deze benaderingen en de twijfelachtige klinische betekenis van de resultaten vormen echter een belangrijke beperking voor hun werkelijke waarde.

Transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) is een klinisch toegankelijke vorm van niet-invasieve hersenstimulatie (NIBS) waarvan is aangetoond dat het de functie van de bovenste ledematen verbetert bij personen met dwarslaesie. Klinische toegankelijkheid en het potentieel voor langdurige modulatie van corticale prikkelbaarheid maken tDCS een aantrekkelijk hulpmiddel voor niet-invasieve modulatie van corticospinale prikkelbaarheid.

Naast traditionele tDCS suggereren intrigerende recente onderzoeken bij niet-gehandicapte personen dat een nieuwe vorm van NIBS, transcraniële gepulseerde stroomstimulatie (tPCS), effectiever kan zijn voor het induceren van veranderingen in corticospinale prikkelbaarheid. tPCS maakt gebruik van unidirectionele, positieve stroompulsen gescheiden door korte interpulsintervallen in plaats van continue gelijkstroom. Enig bewijs uit ons lab en anderen geeft aan dat patroonstimulatie een grotere invloed heeft op neurale prikkelbaarheid dan uniforme stimulatie.

Belangrijk is dat de werkzaamheid van NIBS afhankelijk is van de stimulatieplaats. Aangezien personen met tetraplegie bimanuele beperkingen hebben, is gesuggereerd dat bihemisferische anodische (excitatoire) tDCS van waarde kan zijn. Bihemisferische anodale tDCS is onderzocht bij niet-gehandicapte personen; deze aanpak bleek veilig te zijn en ging gepaard met verbeterde bimanuele besturing. De waarde van deze aanpak is echter niet eerder beoordeeld bij personen met tetraplegie.

De onderzoekers stellen een gerandomiseerde, sham-gecontroleerde cross-over studie voor waarin twee vormen van NIBS (tDCS en tPCS) zullen worden vergeleken met een sham-control interventie om hun relatieve werkzaamheid te bepalen voor het verbeteren van de kracht van de bovenste ledematen en motorische controle (Doel 1) en corticospinale prikkelbaarheid (doel 2) bij personen met chronische (≥ 6 maanden) tetraplegie. De effectiviteit van twee verschillende stimulatiemontages, uni- en bihemisferisch, zal ook worden vergeleken (Doelstelling 3). Onderwerpen krijgen een enkele sessie van elke NIBS-aandoening (unihemisferische tDCS, bihemisferische tDCS, unihemisferische tPCS, bihemisferische tPCS) en een sham-controleconditie.