Effecten van externe ischemische conditionering op handgebruik bij personen met ruggenmergletsel en amyotrofische laterale sclerose

De meeste dwarslaesies (SCI) zijn geen volledige doorsnijdingen, wat aangeeft dat er resterende zenuwcircuits zijn na een blessure. Van revalidatie-interventies na dwarslaesie, waaronder fysieke training en neurale stimulatie, is aangetoond dat ze motorische paden in de hersenen, het corticospinale kanaal (CST) en op ruggengraatniveau reorganiseren; een proces dat neurale plasticiteit wordt genoemd. Functionele verbetering als gevolg van neurale plasticiteit na dwarslaesie kan het gevolg zijn van verbeterde prikkelbaarheid van resterende neurale circuits of het ontspruiten van axonen, wat is aangetoond in dierstudies. Zowel fysieke training als neurale stimulatie vereisen echter een groot aantal herhalingen en het behoud van de interventie-effecten kan vluchtig zijn. Daarom blijft er behoefte bestaan ​​aan een effectieve aanpak om neuroplasticiteit synergetisch te verbeteren in combinatie met andere interventies. Er is aangetoond dat externe ischemische conditionering (RIC) neurale plasticiteit bevordert en praktische en theoretische voordelen kan hebben, waaronder: 1) RIC vereist minimale apparatuur (een timer en een handmatig bloeddrukapparaat); en 2) Van RIC is aangetoond dat het hypoxie-induceerbare factor 1a (HIF-1a) en ontstekingsremmende mediatoren bevordert die mogelijk neuroplasticiteit bevorderen. In feite heeft een recent onderzoek bij valide proefpersonen aangetoond dat het introduceren van RIC vóór een motorische leerinterventie een groter en langduriger effect had op het verbeteren van de motorische prestaties in vergelijking met schijnconditionering voorafgaand aan motorisch leren. In deze voorgestelde studie zullen de onderzoekers RIC onderzoeken in combinatie met fysieke training om neuroplasticiteit in handspieren na cervicale dwarslaesie te bevorderen. Dit zal de eerste studie zijn om RIC in SCI-populatie te introduceren. De onderzoekers veronderstellen dat RIC acuut zal synergiseren met motorische taaktraining door de corticospinale prikkelbaarheid te vergroten. Het identificeren van de onderliggende mechanismen die verantwoordelijk zijn voor het verhogen van de corticospinale prikkelbaarheid, zoals 1) verhoogde corticale vuren, 2) versterkte synaptische transmissie, 3) verbeterde rekrutering van spinale motorneuronen of 4) andere mechanismen is een belangrijke stap voor het bevorderen van functioneel herstel na neurologisch letsel. Doel 1: Het bepalen van de effecten van actieve versus schijn-RIC voorafgaand aan een aanval van spiercontractie op de motorische corticospinale prikkelbaarheid bij de abductor pollicis brevis (APB)-spier. De onderzoekers zullen ook intra-corticale facilitatie/remming en perifere zenuwgeleidingsprofielen beoordelen om het niveau van veranderingen in corticospinale prikkelbaarheid te lokaliseren. Doel 2: Effecten onderzoeken van actieve versus schijn-RIC op systemische ontstekingsmediatoren bij personen met dwarslaesie. Personen met een dwarslaesie vertonen vaak tekenen van chronische ontsteking en andere aspecten van een ontregelde werking van het immuunsysteem. Studies bij valide volwassenen hebben aangetoond dat een enkele toepassing van RIC inflammatoire genexpressie in circulerende leukocyten 15 minuten en 24 uur later kan onderdrukken. Opregulatie van inflammatoire cytokines wordt geassocieerd met verminderde expressie van genen die neuroplasticiteit bevorderen, zoals BDNF. Hier zullen de onderzoekers bepalen of RIC de systemische ontsteking vermindert bij personen met chronische dwarslaesie, net als bij valide personen, door een subset van ontstekingsmediatoren in het bloed pre- en post-RIC te meten. Doel 3: veranderingen in hartslag (HR), bloeddruk (BP) en zuurstofverzadiging (SaO2) bepalen tijdens actieve versus schijn-RIC bij personen met incomplete cSCI en valide proefpersonen. Het is aangetoond dat RIC veilig is bij de gezonde bevolking, maar ook bij personen met een hartaandoening en zelfs bij ernstig zieke patiënten met een subarachnoïdale bloeding. Er zijn echter geen gegevens die de veiligheid van RIC beschrijven bij personen met dwarslaesie. Schade aan het autonome zenuwstelsel (ANS) draagt ​​bij aan cardiovasculaire ontregeling en kan de fysiologische reacties op RIC veranderen. Bovendien heeft de SCI-populatie, met name die met cervicale dwarslaesie, een wijdverspreide sensorische beperking, waaronder een beperkt vermogen om pijn / ongemak te voelen. De onderzoekers zullen niet alleen real-time HR-, BP- en SaO2-responsen tijdens RIC registreren, maar ook de pijnschaal en eventuele nadelige effecten van RIC documenteren bij personen met cSCI en valide proefpersonen.