Nieinwazyjna stymulacja nerwu błędnego (VNS) do adaptacji neuromotorycznych

Funkcje motoryczne są upośledzone wraz z zaawansowanym wiekiem, a upośledzenie motoryczne jest zaangażowane w różne urazy i zaburzenia neuromotoryczne, w tym udar, uraz rdzenia kręgowego, amputację i starzenie się. Opracowanie skutecznych interwencji ułatwiających adaptację neuromotoryczną jest niezbędne do przyspieszenia lub poprawy wyników rehabilitacji w zakresie kontroli niesprawnych kończyn. Ostatecznym celem badania jest znalezienie niefarmakologicznych i nieinwazyjnych interwencji neuromodulacyjnych w celu poprawy wyników rehabilitacji, które można zastosować u osób z zaburzeniami funkcji motorycznych. U szczurów wszczepiona aferentna stymulacja nerwu błędnego w połączeniu z treningiem motorycznym poprawiła adaptację neuromotoryczną i regenerację motoryczną, najprawdopodobniej poprzez zwiększone uwalnianie centralnych neuromodulatorów, które pochodzą z pnia mózgu. Badacze proponują przełożenie wyników uzyskanych na szczurach na ludzi poprzez zastosowanie nieinwazyjnej stymulacji nerwu błędnego. Przezskórny VNS (tVNS) może nieinwazyjnie aktywować pień mózgu, w tym miejsce sinawe, gdzie norepinefryna (tj. neuromodulator) jest syntetyzowany. Jednak nie wiadomo, czy tVNS prowadzi do zwiększenia neuromodulatorów i ułatwienia adaptacji neuromotorycznych w połączeniu z treningiem motorycznym u ludzi. Mając na uwadze potencjalną przydatność tej nowatorskiej interwencji do ułatwienia adaptacji neuromotorycznej do różnych klinicznych populacji ludzkich w przyszłym zakresie, konieczne jest rozpoczęcie od podstawowej wiedzy na temat wpływu tVNS na układ neuromotoryczny i adaptacji wywołanej treningiem w zachowaniu neuromotorycznym u osób pełnosprawnych ludzie. Nadrzędna hipoteza jest taka, że ​​zastosowanie tVNS zwiększa centralną norepinefrynę i ułatwia adaptacje neuromotoryczne wywołane treningiem u ludzi. Konkretnym celem jest zbadanie wpływu tVNS na ośrodkową norepinefrynę i adaptacje neuromotoryczne wywołane treningiem u ludzi. Wpływ zastosowania tVNS jednocześnie z treningiem wzrokowo-ruchowym zostanie zbadany przez porównanie zmian w ośrodkowej norepinefrynie oraz zmian w sprawności wzrokowo-ruchowej i pobudliwości korowo-rdzeniowej w wyniku treningu z i bez tVNS (pozorowane) u zdrowych ludzi. Zdolność wzrokowo-motoryczna zostanie oceniona z pierwiastkiem błędu średniej kwadratowej wytworzonej siły w stosunku do siły docelowej, która zostanie znormalizowana do maksymalnej dobrowolnej siły skurczu (MVC). Badacze spodziewają się, że osoby z towarzyszącym tVNS podczas treningu wykazują większy wzrost sprawności wzrokowo-ruchowej i pobudliwości korowo-rdzeniowej po treningu. Badacze spodziewają się również, że tVNS zwiększa centralną norepinefrynę, a ilość adaptacji neuromotorycznych spowodowana treningiem jest związana z indukowanym przez tVNS wzrostem centralnej norepinefryny. Te oczekiwane odkrycia będą pierwszymi dowodami na skuteczność równoczesnego tVNS z treningiem motorycznym w regulacji w górę centralnej noradrenaliny i ułatwianiu adaptacji neuromotorycznych wywołanych treningiem u ludzi. Otworzą nowe naukowe i kliniczne kierunki studiów, które doprowadzą do stworzenia rehabilitacji ruchowej połączonej z tVNS, która może poprawić wyniki rehabilitacji osób z upośledzeniem ruchowym. Wykazanie powiązanych zmian między centralną norepinefryną a adaptacjami neuromotorycznymi spowodowanymi tVNS u sprawnych ludzi jest niezbędnym krokiem do zastosowania tVNS w rehabilitacji ze zrozumieniem mechanizmu leżącego u jej podstaw i do potencjalnego wykorzystania centralnej noradrenaliny jako predyktora skuteczności tVNS w rehabilitacji.