Restorative Neuromodulation for øvre ekstremitetsfunksjoner

Ryggmargen er sammensatt av spesialiserte nevrale nettverk, som er i stand til å utføre forskjellige funksjoner. Selv om kommandoen for funksjoner i overekstremitetene som å nå og gripe leveres fra hjernen, fungerer de cervikale ryggmargskretsene som et viktig knutepunkt for ikke bare å utføre oppgaven, men også forsterke kommandoen og opprettholde dynamikken med riktige tilbakemeldingsmekanismer med det er reflekskretser. En enkel nå- og gripefunksjon krever spatiotemporal koordinering av leddene i øvre lemmer og de nevromuskulære systemene, deres tilpasning og kontroll i tyngdekraften. For mennesker er disse fysiologiske aktivitetene godt koreografert av sett med nevrale nettverk. I kombinasjon med afferente sensoriske innganger, arbeider disse nettverkskretsene med motorperiferien for å generere en rekke motoriske handlinger under hver oppgave. Normalt reguleres aktiviteten til disse spinalnettverkene supraspinalt og av perifere sensoriske input. I tilfelle tap av supraspinale input, et resultat av en traumatisk hjerneskade (TBI) eller cervikal ryggmargsskade (SCI), kan motoriske oppgaver i øvre lemmer aktiveres ved direkte å aktivere disse spesialiserte cervical cord-nettverkene via eksterne stimuli. Nyere studier har vist at nevromodulering via ryggmargsstimulering effektivt kan gjenopprette motorfunksjonen i øvre lemmer hos pasienter med kroniske nevrologiske skader.

Traumatiske skader på sentralnervesystemet (CNS) som TBI og SCI er ødeleggende hendelser som etterlater pasienter med svekkelse av motoriske, sensoriske og autonome funksjoner. Bærekraft for behandlingen er fortsatt begrenset til rehabilitering ved fysioterapi og trening. Hos få pasienter anses imidlertid nevroplastisitet og reparasjonsmekanismer å bidra til utvinning av pareser i det akutte stadiet av skaden og stopper i det kroniske stadiet. Men tre nyere banebrytende pilotstudier har vist at utvinningen kan forsterkes ytterligere i det kroniske stadiet ved den nye behandlingen av trans-spinal elektrisk stimulering. Rehabiliteringen knyttet til denne utvinningen er imidlertid ikke godt forstått, og derfor er det en utfordring å bli overbevist om effekten av denne nye behandlingen. En dypere forståelse av fysiologien i en større studie av to forskjellige, men beslektede nevrologiske pasientgrupper, foreslått i denne studien, vil i betydelig grad hjelpe forskeren til å bevise effekten og forstå mekanismen for trans-spinal elektrisk stimuleringsterapi for pasientene. Denne studien vil videre hjelpe forskerne til å designe enda en bedre terapeutisk intervensjon for nevrologiske svekkede pasienter.