Ikke-invasiv hjernestimulering for å forbedre Quadriceps-muskelfunksjonen etter rekonstruksjon av fremre korsbånd

Quadriceps muskeldysfunksjon vedvarer i årevis etter fremre korsbåndsrekonstruksjon (ACLR) og er relatert til dårlige selvrapporterte utfall, endrede bevegelsesmønstre og leddbelastning assosiert med posttraumatisk kneartrose (OA) og høyere risiko for ny skade. Nye bevis indikerer at sentraldrift (vei fra hjernen til muskelen av interesse, dvs. kortikospinal eksitabilitet) til quadriceps-muskelen reduseres så tidlig som 2 uker etter operasjonen og kan vedvare i årevis etter ACLR, noe som betyr at gjeldende rehabiliteringsstrategier kanskje ikke er adressering av potensielle feiltilpassede endringer i sentralstasjonen. Anodal tDCS er en nevrostimuleringsteknologi som øker hjernens eksitabilitet (dvs. sentraldrift) og har potensial til å adressere endringer i sentraldrift og quadricepsmuskelytelse. Hensikten med denne studien er todelt: 1) å bestemme effekten av anodal tDCS på sentraldrift og quadriceps muskelytelse hos pasienter etter ACLR, og 2) bestemme forholdet mellom sentraldrift og quadriceps muskelytelse hos pasienter etter ACLR. Sentraldrift vil bli definert av to mål: 1) aktive motoriske terskler og 2) helning av en stimulusresponskurve. Quadriceps muskelytelse vil bli definert av to mål: 1) isometrisk quadriceps styrke, og 2) rate av dreiemomentutvikling (RTD). For formål 1 antar etterforskerne at mål for sentraldrift og quadriceps muskelytelse vil øke med administrering av aktiv anodal tDCS sammenlignet med ingen endring med sham tDCS. For formål 2 antar etterforskerne at begge målene for sentraldrift vil være assosiert med begge målene for quadriceps-ytelse, med en sterkere assosiasjon mellom sentraldrift og RTD. Etter et cross-over-design vil pasienter 3-6 måneder fra ACLR motta aktiv og sham anodal tDCS ved forskjellige økter atskilt med 7-10 dager mens de sykler på en stasjonær sykkel i 20 minutter. Sykkelposisjon og intensitet vil bli standardisert for alle pasienter for å maksimere quadriceps-aktiviteten. Funn fra denne studien vil utvide vår grunnleggende vitenskapelige kunnskap om hvordan tDCS påvirker ulike aspekter av kortikospinal eksitabilitet og quadriceps styrke, og føre til påfølgende studier for å bestemme effekten av flere økter med tDCS på kortikospinal eksitabilitet og quadriceps muskelytelse hos pasienter som blir friske etter ACLR.