Utnytte nevroplastisiteten til posturale sensorimotoriske nettverk ved å bruke ikke-invasiv spinal nevromodulasjon for å maksimere funksjonell utvinning etter ryggmargsskade

Spinalkretser under en lammende skade har et funksjonspotensial som langt overgår det man har trodd mulig. Det har blitt demonstrert at oppgavespesifikk motorterapi kombinert med epidural ryggmargsstimulering (ESS) kan fremme forbedret motorisk funksjon under posturale, bevegelsesmessige og frivillige bevegelsesoppgaver, noe som resulterer i dramatiske effekter på velværet til individer med ryggmargsskade (SCI) . Selv om disse funnene indikerer et betydelig løfte om å gjenopprette mobiliteten selv etter motorisk fullstendig lammelse, er kronisk ESS basert på en kostbar implanterbar enhet, samt en kostbar og invasiv kirurgisk prosedyre. Etterforskerne har utviklet et kostnadseffektivt alternativ til ESS – ikke-invasiv, transkutan elektrisk stimulering av ryggmargen (TSS). Foreløpige arbeider viser at denne nevromodulatoriske strategien gir tilstrekkelig spesifisitet til å selektivt stimulere multisegmentale dorsalnerverøtter, muliggjøre trinnbevegelser og forbedre postural kontroll under sittende og stående hos personer med motorisk fullstendig SCI. Likhetene mellom effektene av ESS og TSS er av avgjørende betydning for å veilede mer individuelt spesifikke nevromodulerende tilnærminger for å forbedre motorisk funksjon og mobilitet etter SCI, men har ikke blitt sammenlignet direkte i de samme fagene.

Denne studien er fokusert på å undersøke effektene og mekanismene til hver spinal nevromodulasjonsstrategi for å gjenvinne selvassistert stående. Ikke bare er gjenoppretting av balansekontroll et av de mest ønskede målene for mennesker med lammelse, det gir grunnlaget som er nødvendig for å gjenvinne evnen til å gå, og er avgjørende for fremtidige terapier, som involverer robot (f.eks. eksoskeleton) teknologier. Målet med denne studien er (1) å definere det terapeutiske potensialet til TSS under stående hos personer med motorisk fullstendig SCI, og (2) å identifisere de nevrofysiologiske og funksjonelle signaturene til TSS og ESS. Den sentrale hypotesen er at hver av de nevromodulerende strategiene, når de er individuelt tilpasset, kan resultere i betydelig motorisk utvinning hos individer med kronisk lammelse ved reaktivering og integrering av nettverk som var klinisk sovende før intervensjonen. Etterforskerne spår at dette forslaget vil ha stor innvirkning gitt at det omfatter flere funksjonelle systemer som bidrar til uavhengighet og livskvalitet i en bred populasjon av individer med SCI, og gir den første direkte sammenligningen av de invasive og ikke-invasive tilnærmingene . Etterforskerne foreslår en progressiv, mekanistisk og translasjonsstudie for å validere effekten av hver tilnærming, undersøke den nevroplastiske kapasiteten forårsaket av aktivitetsbasert trening i nærvær av TSS, og evaluere TSS- og ESS-stimuleringsparadigmer som rehabiliterende modaliteter etter SCI.