Vergelijking van het verschil in spiersynergieën tussen gezonde deelnemers en overlevenden van een chronische beroerte

Beroerte is wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van langdurige invaliditeit bij volwassenen. Het verminderde vermogen om te lopen na een beroerte beperkt de mobiliteit en kwaliteit van leven ernstig. Veel recent ontwikkelde ondersteunende technologieën voor looprevalidatie zijn op dit moment op zijn best slechts marginaal beter dan traditionele therapieën in hun effectiviteit. Er is dringend behoefte aan nieuwe, klinisch levensvatbare en effectieve strategieën voor looprevalidatie die een nog beter functioneel resultaat kunnen bieden voor overlevenden van een beroerte met uiteenlopende presentaties.

Van de vele nieuwe interventies na een beroerte blijft functionele elektrische stimulatie (FES) van spieren aantrekkelijk. FES is een neurale revalidatietechnologie die besturingssignalen van een extern apparaat naar het neuromusculaire systeem communiceert. Er wordt steeds meer erkend dat revalidatieparadigma's het herstel van de spiercoördinatie van de patiënt naar het normale patroon tijdens de training zouden moeten bevorderen, en FES kan dit doel bereiken wanneer stimulaties worden toegepast op de set spieren waarvan de natuurlijke coördinatie is aangetast. Om deze reden is FES een veelbelovende interventiestrategie. Bestaande FES-paradigma's hebben echter dubbelzinnige resultaten opgeleverd in eerdere klinische onderzoeken, vooral die voor chronische overlevenden, waarschijnlijk omdat stimulatie alleen werd toegepast op enkele of enkele spieren, of omdat het stimulatiepatroon het natuurlijke spiercoördinatiepatroon tijdens het lopen niet nabootste. Een multi-spier-FES kan, wanneer toegepast op een grotere functionele set spieren en aangedreven door hun natuurlijke coördinatiepatroon, spieractivaties naar het normale patroon leiden door neuroplasticiteit, en zo de stoornis op het niveau van spieractiveringstekort herstellen.

Het doel van ons project is om het looppatroon van overlevenden van een chronische beroerte te herstellen door stimulaties te geven aan meerdere spieren, in hun natuurlijke coördinatiepatroon, met behulp van onze wearable. deelnemers zullen de theorie van spiersynergie uit de motorneurowetenschappen gebruiken als leidraad voor onze personaliseerbare spierselecties voor FES. Spiersynergieën zijn veronderstelde neurale modules van motorische controle die de spatiotemporele activeringspatronen van meerdere spieren coördineren. Ons aanpasbare FES-patroon voor elke overlevende van een beroerte zal worden geconstrueerd op basis van de normale spiersynergieën - vastgesteld bij gezonde proefpersonen van dezelfde leeftijd - die afwezig zijn in het spierpatroon van de overlevende van een beroerte tijdens het lopen. Aangezien spiersynergieën de natuurlijke motorische controle-eenheden vertegenwoordigen die door het zenuwstelsel worden gebruikt, zou versterking van hun activeringen door FES moeten leiden tot een herstel van de normale neuromusculaire coördinatie, dus een natuurlijker looppatroon na de training.