EMG-utløst lukket sløyfe-stimulering for personer med ryggmargsskade
De fleste individer med ryggmargsskade (SCI) har gjenværende nervekretsløp. Etterforskerne tar sikte på å styrke disse kretsene for å forbedre motorisk restitusjon etter skade. For å gjøre dette prøver etterforskerne å koble elektrisk og magnetisk stimulering med fysisk trening rettet mot forbindelsene mellom nervekretser. Tidligere studier av andre grupper har vist at synapsestyrken kan forbedres midlertidig etter en kort periode med paret stimulering mellom hjernen (motorisk cortex) og de perifere nervene som betjener målmusklene - med andre ord "Fire Together, Wire Together".
Hjernens intensjon om å bevege en muskel kan leses ved å registrere elektrisk overflateaktivitet over målmuskler (elektromyografi eller EMG). I dyremodeller av SCI har forskere med suksess brukt målmuskel-EMG for å utløse elektriske stimuleringspulser for ryggmargen mens dyrene utfører fysiske øvelser. Å bruke kroppens egne signaler for å utløse nervestimulering kalles "closed-loop stimulation". Dette kan være en optimal metode for å koordinere hjerne- og nerveaktivitet, spesielt med den kliniske fordelen av å være mulig å kombinere med fysisk trening. Hvorvidt EMG-utløst lukket sløyfestimulering har samme mengde effekt når den brukes ikke-invasivt hos mennesker, er fortsatt ukjent.
Denne foreslåtte studien er et prinsippbevis for å demonstrere potensialet til ikke-invasiv stimulering med lukket sløyfe hos mennesker med ufullstendig cervical SCI. Vi vil teste ulike kombinasjoner av utløst og ikke-utløst elektrisk og magnetisk stimulering, og registrere kortsiktige effekter på nerveoverføring og dyktig funksjon av håndmuskler. Denne pilotstudien vil være et grunnlag for fremtidige studier som kombinerer EMG-utløst stimulering med langvarig fysisk treningstrening.
Studieoversikt
Status
Status
Forhold
Forhold
Intervensjon / Behandling
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
I både dyremodeller og mennesker med ryggmargsskade (SCI) har den synaptiske effekten mellom kortikospinale aksoner og spinale motorneuroner forbedret seg midlertidig etter en kort periode med sammenkoblet stimulering mellom motorisk cortex og spinal eller perifere steder. I en demonstrasjon av stimulering med lukket sløyfe hos SCI-rotter, ble målmuskelelektromyografi (EMG)-signaler brukt til å utløse elektrisk stimulering av ryggmargen mens man utførte fysisk omtrening. Resultatene viste at EMG-utløst stimulering pluss fysisk omtrening førte til større motorisk restitusjon enn ikke-utløst stimulering eller fysisk trening alene. Imidlertid brukte disse studiene invasiv direkte ryggmargsstimulering i gnagermodeller. Hvorvidt denne tilnærmingen kan fungere ikke-invasivt hos mennesker er fortsatt ukjent.
Tjue deltakere (10 spreke og 10 SCI-emner) vil bli rekruttert. Hvert emne vil gjennomgå fem forskjellige 20-minutters intervensjoner. Stimulering vil bli levert ved den motoriske cortex via transkraniell magnetisk stimulering (TMS), medianusnerven eller begge deler. Stimulering vil skje enten mens forsøkspersonen er passivt i ro eller trigget ved å nå endogen EMG-terskel under en klypeoppgave. Resultatene vil bli målt ved baseline og hvert 20. minutt i én time etter intervensjonen.
Etterforskerne antar at i minst 20 minutter etter stimulering vil én økt med EMG-utløst stimulering betydelig forbedre motorisk fremkalt potensiell amplitude, øke varigheten av kortikal stille periode og redusere tiden som kreves for å fullføre en pegboard-oppgave sammenlignet med én økt med passivt levert stimulering. . Etterforskerne antar videre at EMG-utløst median nervestimulering alene vil gi like eller større fordeler som EMG-utløst TMS eller EMG-utløst paret stimulering.
Hypotese 1: Én økt med EMG-utløst stimulering vil betydelig forbedre amplitude for motorisk fremkalt potensial (MEP), øke kortikal stille periodevarighet for APB og redusere tiden som kreves for å fullføre en manuell pegboard-oppgave sammenlignet med én økt med passivt levert stimulering eller én økt av frivillig sammentrekning alene i minst 20 minutter etter stimulering.
Hypotese 2: EMG-utløst PNS alene vil resultere i like eller større effekter enn EMG-utløst TMS eller TMS+PNS paret stimulering. Dette vil indikere at EMG-utløst PNS kan brukes som en potensiell intervensjon å legge til under fysisk trening, en setting der TMS er vanskelig å bruke.
Studietype
Studietype
Registrering (Faktiske)
Registrering
Fase
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
New York
-
Bronx, New York, Forente stater, 10468
- James J. Peters VA Medical Center
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
Tar imot friske frivillige
Kjønn som er kvalifisert for studier
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Alder mellom 18 og 75 år;
- Kronisk (mer enn 12 måneder siden skade) motorisk ufullstendig SCI mellom nevrologiske nivåer C2-C8
- Poeng på 3 eller mer (av 5) ved manuell muskeltesting av fingerekstensjon, fingerfleksjon eller fingerabduksjon i venstre eller høyre hånd;
- Detekterbare F-bølgeresponser av venstre eller høyre abductor pollicis brevis (APB) på median nervestimulering;
- Detekterbare motorfremkalte potensialer i venstre eller høyre APB;
- I stand til å utføre tommel-mellomfinger motstandsknippeoppgave med påvisbar APB EMG muskelaktivitet.
Ekskluderingskriterier:
- flere ryggmargslesjoner;
- Historie med anfall;
- Ventilatoravhengighet eller patentert trakeostomisted;
- Bruk av medisiner som betydelig senker anfallsterskelen, slik som trisykliske antidepressiva, amfetamin, nevroleptika, dalampridin og bupropion;
- Anamnese med hjerneslag, hjernesvulst, hjerneabscess eller multippel sklerose;
- Anamnese med moderat eller alvorlig hodetraume (tap av bevissthet i mer enn én time eller tegn på hjernekontusjon eller blødning eller deprimert hodeskallebrudd ved tidligere bildebehandling);
- Anamnese med implanterte hjerne-/ryggrads-/nervestimulatorer, aneurismeklemmer, ferromagnetiske metallimplantater eller pacemaker/defibrillator;
- Betydelig koronararterie eller hjerteledningssykdom;
- Nylig historie (i løpet av de siste 6 månedene) med tilbakevendende autonom dysrefleksi, definert som et syndrom med plutselig økning i systolisk trykk større enn 20 mm Hg eller diastolisk trykk større enn 10 mm Hg, uten økning i hjertefrekvens, ledsaget av symptomer som hodepine, rødme i ansiktet, svette, tett nese og uklart syn (dette vil bli nøye overvåket under alle screening- og testprosedyrer);
- Historie med bipolar lidelse;
- Historie om selvmordsforsøk;
- Aktiv psykose;
- Stort alkoholforbruk (mer enn tilsvarende 5 oz brennevin) i løpet av de siste 48 timene;
- Åpne hudlesjoner over ansikt, nakke, skuldre eller armer;
- Svangerskap
- Uegnet for studiedeltakelse som bestemt av studielege.
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: BASIC_SCIENCE
- Tildeling: NA
- Intervensjonsmodell: SINGLE_GROUP
- Masking: INGEN
Antall våpen
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / ArmDeltakergruppe / Arm |
Intervensjon / BehandlingIntervensjon / Behandling |
|---|---|
|
EKSPERIMENTELL: Alle fag
Alle forsøkspersoner gjennomgår samme fulle protokoll, inkludert PNS og TMS i hvile og aktive håndbevegelser (signaler fra tommelmuskelen) utløst PNS og TMS.
|
PNS, TMS eller PNS+TMS vil bli levert mens deltakeren utfører spesifikke fingeroppgaver med ulik grad av innsats. Dette er et eksperiment designet for å oppdage øyeblikkelige endringer i muskelfunksjon. |
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Endring i motorisk fremkalt potensial (MEP) amplitude av abductor pollicis brevis (APB) muskelrespons på enkeltpulser av TMS
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
|
|
Håndferdighet
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
Tidsinnstilt ytelse på en rillet pegboard-oppgave.
|
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
Sekundære resultatmål
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Grepstyrke
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
Styrken vil bli kvantifisert ved hjelp av håndholdt trådløs dynamometri.
|
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
|
Endring i varigheten av den "kortikale stille perioden" etter TMS-stimulering under APB-sammentrekning
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
|
|
F-bølgeresponser av APB-muskelen
Tidsramme: Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
Vurdert før, deretter 0, 20, 40 og 60 minutter etter intervensjon.
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Sponsor
Sponsor
Etterforskere
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Noam Y Harel, MD, PhD, James J. Peters VA Medical Center
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (FAKTISKE)
Studiestart
Primær fullføring (FAKTISKE)
Primær fullføring
Studiet fullført (FAKTISKE)
Studiet fullført
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (FAKTISKE)
Først lagt ut
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (FAKTISKE)
Sist oppdatering lagt ut
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
Andre studie-ID-numre
Andre studie-ID-numre
- Wu-17-18
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
IPD-planbeskrivelse
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .
Kliniske studier på Ryggmargsskader
-
NCT04483570FullførtNevrogen blære | Tethered Spinal Cord Syndrome
-
NCT04137965RekrutteringTestikkeltorsjon | Spermatic Cord Torsion
-
NCT07554313Rekruttering
-
NCT07548086Har ikke rekruttert ennåSunn | Testikkeltorsjon
-
NCT07545278RekrutteringTorsjon Testis | Pungen sykdom
-
NCT07301086Har ikke rekruttert ennåEpididymitt | Testikkeltorsjon | Testikulær appendiks torsjon
-
NCT07499024RekrutteringAkutt pungen | Testikkeltorsjon | Scrotal smerte
-
NCT07324590Har ikke rekruttert ennåTestikkelsykdommer