Benutten van de neuroplasticiteit van posturale sensomotorische netwerken met behulp van niet-invasieve spinale neuromodulatie om het functionele herstel na een dwarslaesie te maximaliseren

Wervelcircuits onder een verlammend letsel hebben een functioneel potentieel dat veel verder gaat dan wat voor mogelijk werd gehouden. Er is aangetoond dat taakspecifieke motortherapie in combinatie met epidurale ruggenmergstimulatie (ESS) een verbeterde motorische functie kan bevorderen tijdens posturale, locomotorische en vrijwillige bewegingstaken, wat resulteert in dramatische effecten op het welzijn van personen met een dwarslaesie (SCI). . Hoewel deze bevindingen duiden op een substantiële belofte voor het herstellen van de mobiliteit, zelfs na volledige motorische verlamming, is chronische ESS gebaseerd op een kostbaar implanteerbaar apparaat, evenals op een dure en invasieve chirurgische procedure. De onderzoekers hebben een kosteneffectief alternatief voor ESS ontwikkeld: niet-invasieve, transcutane elektrische stimulatie van het ruggenmerg (TSS). Voorlopige werkzaamheden tonen aan dat deze neuromodulerende strategie voldoende specificiteit biedt om selectief multisegmentale dorsale zenuwwortels te stimuleren, stapbewegingen mogelijk te maken en de houdingscontrole tijdens zitten en staan ​​te verbeteren bij personen met motorische complete dwarslaesie. De overeenkomsten tussen de effecten van ESS en TSS zijn van cruciaal belang bij het begeleiden van meer individueel specifieke neuromodulerende benaderingen om de motorische functie en mobiliteit na dwarslaesie te verbeteren, maar zijn niet rechtstreeks vergeleken bij dezelfde onderwerpen.

Deze studie is gericht op het onderzoeken van de effecten en mechanismen van elke spinale neuromodulatiestrategie bij het herwinnen van een zelfondersteunde status. Niet alleen is het herstel van de evenwichtscontrole een van de meest gewenste doelen van mensen met verlamming, het biedt ook de basis die nodig is voor het herwinnen van het vermogen om te lopen, en is van cruciaal belang voor toekomstige therapieën, waarbij gebruik wordt gemaakt van robots (bijv. exoskelet) technologieën. De doelstellingen van deze studie zijn (1) het definiëren van het therapeutische potentieel van TSS tijdens staan ​​bij personen met motorische complete dwarslaesie, en (2) het identificeren van de neurofysiologische en functionele kenmerken van TSS en ESS. De centrale hypothese is dat elk van de neuromodulerende strategieën, indien individueel afgestemd, kan resulteren in aanzienlijk motorisch herstel bij personen met chronische verlamming door reactivering en integratie van netwerken die voorafgaand aan de interventie klinisch sluimerend waren. De onderzoekers voorspellen dat dit voorstel een grote impact zal hebben, aangezien het meerdere functionele systemen omvat die bijdragen aan de onafhankelijkheid en kwaliteit van leven in een brede populatie van individuen met dwarslaesie, en de eerste directe vergelijking biedt van de invasieve en niet-invasieve benaderingen. . De onderzoekers stellen een progressief, mechanistisch en translationeel onderzoek voor om de effecten van elke aanpak te valideren, het neuroplastische vermogen te onderzoeken dat wordt veroorzaakt door op activiteit gebaseerde training in aanwezigheid van TSS, en TSS- en ESS-stimulatieparadigma's te evalueren als revalidatiemodaliteiten na dwarslaesie.