Revalidatie en corticale remodellering na chirurgische ingreep voor ruggenmergletsel

Het herstel van hand- en armfunctie is van cruciaal belang voor het verlagen van de kosten voor langdurige zorg en het verhogen van de kwaliteit van leven voor personen met tetraplegie als gevolg van dwarslaesie (SCI). Een deel van deze personen, met verwondingen in het middelste tot lage cervicale ruggenmerg, komt in aanmerking voor een zenuwoverdrachtsoperatie. Zenuwoverdrachtschirurgie herstelt de functie na SCI door coaptatie van overtollige, intacte donorzenuwen met ontvangende zenuwen die op of onder het niveau van SCI ontstaan. Het gebruik van zenuwoverdracht na een dwarslaesie is relatief nieuw en veel patiënten vertonen een opmerkelijk herstel van hand- en armmotoriek in de maanden die volgen, maar anderen laten een veel beperkter herstel zien. De mate van herstel wordt waarschijnlijk gedeeltelijk beperkt door variabiliteit in revalidatie en het vermogen van de motorische cortex om de nieuwe perifere circuits op te nemen die het resultaat zijn van deze chirurgische ingreep. Er is een cruciale behoefte om de reactie van corticale motornetwerken op zenuwoverdracht te bepalen en de rol die revalidatie speelt bij het ondersteunen van corticale plasticiteit en motorisch herstel. Als niet aan deze behoefte wordt voldaan, zal onvolledig herstel van deze state-of-the-art chirurgische ingreep aanhouden en zal de potentiële toepassing op een bredere patiëntenpopulatie niet gerealiseerd worden.

De onderzoekers zullen de centrale hypothese testen dat zenuwoverdrachtschirurgie na cervicale dwarslaesie een nieuw corticaal motorisch netwerk creëert, dat de terugkeer van behendige hand- / voorpootfunctie kan ondersteunen door revalidatieafhankelijke remodellering. De hypothese is gebaseerd op 1) eerder werk in een diermodel dat aantoont dat rehabilitatie corticale motorische kaarten hervormt, 2) het pionierswerk van een handvol clinici, waaronder de onderzoeksmedewerker, Justin Brown, die zenuwoverdracht hebben toegepast om spinale niveaus te omzeilen getroffen door letsel, en 3) recent werk met behulp van transcraniële magnetische stimulatie (TMS) in menselijke SCI om de corticale representatie van armspieren in de zone van gedeeltelijk behoud in kaart te brengen, en het vermogen om de hand-armfunctie te verbeteren door intensieve robottraining bij chronisch gehandicapte onderwerpen. Het gebruik van TMS om corticale motorische netwerken in kaart te brengen, zal de onderzoekers in staat stellen de corticale reorganisatie als gevolg van zenuwoverdracht te meten en te bepalen in hoeverre revalidatie dit alternatieve corticale motorische netwerk kan inschakelen. De grondgedachte voor de voorgestelde studies is dat een bepaling van de mechanismen die revalidatie-gemedieerd herstel na zenuwoverdracht ondersteunen, nodig zal zijn voor het optimaliseren en verfijnen van de huidige klinische praktijk.