DiSCIoser: Forbedring av sansemotoriske funksjoner i armen etter ryggmargsskade via trening med hjerne-datamaskingrensesnitt (DiSCIoser)

Til tross for sin relativt lave forekomst representerer SCI en ødeleggende kronisk tilstand som det fortsatt ikke finnes noen kur eller konsekvent tilnærming for intervensjon. Cervical SCI påvirker livskvaliteten enormt siden bruken av overekstremitetene er avgjørende for å fullføre grunnleggende aktiviteter i dagliglivet. Omfattende forskning utført på SCI-dyremodeller og mennesker har avslørt at kortikal og subkortikal reorganisering (dvs. ekstern plastisitet) finner sted etter SCI, og det er assosiert med gjenoppretting av sensorimotorisk funksjon (hos mennesker har relevansen av disse aspektene hovedsakelig blitt understreket i ufullstendighet SCI). Nåværende rehabilitering etter traumatisk SCI består hovedsakelig av intensiv trening av tapt/nedsatt funksjon som antas å øke aktivitetsavhengig plastisitet av sparte kretsløp og dermed føre til funksjonelle forbedringer. Nylig har nevromodulerende intervensjoner rettet mot de sensorimotoriske systemene på ulike nivåer blitt brukt hos mennesker med SCI i kombinasjon med trening for å forbedre funksjonell utvinning. Nevrologisk rehabilitering av SCI kan også dra nytte av kognitiv trening basert på MI, som muliggjør aktiv stimulering av hjernemotoriske områder som fremmer hjerneplastisitet assosiert med positive effekter på motorisk ytelse. I arbeidet med å oppmuntre ovenfra-og-ned-bidraget til supraspinal sensorimotorisk signalering i SCI-rehabilitering, kan BCI-teknologien gi grunnleggende verktøy ikke bare for å gjenopprette, men til og med gjenopprette sensorimotorisk funksjon. Den lange historien med BCI-forskning i SCI-er har i stor grad vært viet til å utvikle systemer for å kontrollere eksterne enheter for å gjenopprette funksjonen. Nyere funn tyder imidlertid på at ikke-invasiv BCI-trening i kombinasjon med intensiv rehabilitering kan være gunstig for kroniske SCI-pasienter for gangarter, så vel som armfunksjonsgjenoppretting. Den nåværende studien er avhengig av hypotesen om at overvåking og modulering av hjerneplastisitet som oppstår som en konsekvens av en SCI er en nøkkelfaktor i utformingen av klinisk verdifulle top-down rehabiliteringsstrategier som målretter gjenoppretting av sensorimotorisk funksjon hos pasienter med SCI. For å begrunne en slik visjon, vil forskerne bruke en målrettet handlingsbildetrening som kontrolleres og objektiveres av en BCI som et middel til å engasjere sensorimotoriske system og dermed lette nevroplastisitet og optimere funksjonell utvinning i SCI i den subakutte fasen hvor hjerne og spinal plastisitet er på sitt klimaks.

I denne studien vil forskere teste overlegenheten til en BCI-assistert MI-trening (opptil 12 ukers varighet) med hensyn til MI praktisert uten BCI-feedback (lignende treningsinnstillinger og varighet) for å fremme gjenoppretting av sensorimotoriske funksjoner hos traumatiske cervical SCI-fag. Hovedhypotesen er at å etablere en sanntidskontingens mellom innholdet i MI og en økologisk tilbakemelding som er spesielt designet for å trene MI hos SCI-pasienter, vil øke effekten av MI-trening i å engasjere det sansemotoriske systemet. Primære og sekundære utfallsmål (rapportert i den dedikerte delen) inkluderer de mest brukte kliniske og funksjonelle skalaene for å vurdere SCI-pasienters restitusjon. Nevrofysiologiske og neuroimaging-resultater rapporteres som andre utfallsmål i den dedikerte økten. Nevropsykologisk evaluering vil inkludere Test of Attentional Performance (TAP), Stroop Test, Trail Making Test (TMT), vurdering av depresjon og angst; kroppseierskap og representasjon. Videre vil motivasjon, tilfredshet, arbeidsmengde og brukervennlighet bli evaluert underveis i opplæringen.