Effektene av immobilisering og trening på homeostatiske plastisitetsmekanismer hos friske deltakere

Målet med denne studien er å undersøke effekten av immobilisering av øvre lemmer og fysisk trening av hånden på homeostatisk plastisitet hos friske individer.

Studien vil bli utført som en randomisert cross-over-studie hvor hver deltaker tar del i tre økter, adskilt med ca. 24 timer. Under hver økt vil deltakeren svare på spørreskjemaer og gjennomgå kvantitativ sensorisk testing (QST). Grunnlinjemål oppnås ved bruk av transkraniell magnetisk stimulering (TMS)-indusert motorfremkalte potensialer (MEPs), som gjøres før induksjon av homeostatisk plastisitet ved bruk av transkraniell likestrømstimulering (tDCS). MEP'er innhentes deretter hvert 10. minutt i 30 minutter. Til slutt oppnås QST-mål igjen.

Siden ingen tidligere studier har undersøkt effekten av immobilisering og trening på homeostatisk plastisitetsrespons, ble en prøvestørrelsesberegning estimert basert på MEP-analyse fra en tidligere studie med α på 0,05, β på 0,80 og effektstørrelse på 0,29, og ga 22 deltakere. Dette samsvarer med nyere utforskende forskning som antydet at opptil 28 deltakere ville være nødvendig. Derfor tok den nåværende studien sikte på å inkludere 28 deltakere med en interimanalyse utført etter 10-15 inklusjoner.

Hver deltaker vil delta på tre identiske eksperimentelle økter på samme tid på tre påfølgende dager. Åtte timer før deltakeren på de eksperimentelle øktene med immobilisering vil deltakeren få montert en skinne (MANU-Hit DIGITUS POLLEX, Clinical Innovations, DK) for å immobilisere høyre hånd. På samme måte, åtte timer før deltakelse på treningsøkten, vil deltakeren bli instruert til å utføre 150 ballistiske fingerbevegelser med et tempo på 0,5 Hz. Under eksperimentet vil deltakeren sitte komfortabelt med armer og hender i ro. Elektromyografielektroder vil bli plassert på den høyre første interosseøse muskelen for å vurdere kortikomotorisk eksitabilitet ved å registrere TMS-induserte MEP-er på venstre primære motoriske cortex. En neoprenhette vil da bli montert på hodet, og det optimale stedet for TMS (hotspot) vil bli identifisert og merket på hetten for standardisering. Den kortikale eksitabiliteten vil bli målt før og umiddelbart etter homeostatisk plastisitetsinduksjon (tidspunkt 0-min), og deretter hvert 10. minutt i 30 minutter.

Homeostatisk plastisitet vil bli indusert ved å bruke tDCS påført den venstre primære motoriske cortex i 7 minutter, etterfulgt av en pause på 3 minutter og ytterligere 5 minutter med tDCS. En konstant strøm på 1mA vil bli overført gjennom tDCS-systemet (Starstim 32, Neuroelectrics, Barcelona, ​​Spania) ved å bruke to gelerte elektroder plassert i hull i en neoprenhette i posisjonen til C3 og Fp2.

Fordelingen av dataene vil bli testet ved hjelp av en Shapiro-Wilks normalitetstest. For å undersøke effekten av immobilisering og trening på homeostatisk plastisitet, vil en toveis gjentatt variansanalyse (RM-ANOVA) bli utført med faktorene økt (økt 1, økt 2 og økt 3) og tid (grunnlinje, 0 min. , 10 min, 20 min og 30 min) og en P-verdi på <0,05 vil bli ansett som statistisk signifikant. Justeringer vil bli gjort for flere post-hoc sammenligninger ved å bruke passende korreksjoner.