Zależna od aktywności stymulacja przezkręgosłupowa w SCI

Osoby z urazem rdzenia kręgowego (SCI) mają dysfunkcje motoryczne, które powodują znaczne koszty społeczne, osobiste i ekonomiczne. Trening chodu z użyciem robota jest często stosowany w celu poprawy zdolności chodzenia u tych osób. Badacze niedawno poinformowali, że trening chodu robota reorganizuje rdzeniowe obwody neuronalne, poprawia aktywność motoryczną i znacznie przyczynia się do odzyskania zdolności chodzenia u osób z niepełnym motorycznym SCI. Jednak patologiczne napięcie mięśniowe i nieprawidłowe wzorce aktywacji mięśni podczas wspomaganego chodzenia były nadal widoczne po wielu sesjach treningu chodu robota. Sam trening lokomotoryczny może więc być niewystarczający do wzmocnienia słabych synaps neuronowych łączących mózg z rdzeniem kręgowym lub do pełnej optymalizacji rdzeniowych obwodów nerwowych. Z drugiej strony stymulacja rdzenia kręgowego zwiększa kiełkowanie i plastyczność aksonów i dendrytów u zwierząt ze spinalizacją. Ponadto przezskórna stymulacja rdzenia kręgowego (nazywana tu stymulacją przezkręgową) u osób po SCI może wywołać rytmiczną aktywność mięśni nóg, gdy grawitacja zostanie wyeliminowana. Nadal istnieje fundamentalna luka w wiedzy na temat indukcji funkcjonalnej neuroplastyczności i przywracania funkcji motorycznych nóg po powtarzalnej stymulacji przezkręgosłupowej odcinka piersiowo-lędźwiowego podczas wchodzenia wspomaganego masą ciała (BWS) u osób po urazie rdzenia kręgowego. Główną hipotezą roboczą w tym badaniu jest to, że stymulacja przezrdzeniowa dostarczana podczas stepowania wspomaganego BWS zapewnia toniczny impuls pobudzający, zwiększający ogólną reaktywność rdzenia kręgowego i poprawiający wydajność motoryczną. Badacze zajmą się 3 konkretnymi celami: ustalenie indukcji neuroplastyczności i poprawy funkcji czuciowo-ruchowej nóg u osób z niepełnym motorycznym SCI, gdy stymulacja przezkręgosłupowa jest dostarczana podczas stepowania wspomaganego BWS przy niskich częstotliwościach (0,3 Hz; cel szczegółowy 1) i przy wysokich częstotliwościach ( 30 Hz; Cel szczegółowy 2) oraz gdy trening stepowy wspomagany BWS jest prowadzony bez stymulacji przezkręgosłupowej (Cel szczegółowy 3). We wszystkich grupach wyniki po 20 sesjach będą mierzone najnowocześniejszymi metodami neurofizjologicznymi. Pobudliwość obwodu korowo-rdzeniowego będzie mierzona poprzez przezczaszkową stymulację magnetyczną motorycznych potencjałów wywołanych u osób siedzących (Cele 1A, 2A, 3A). Wzory pobudliwości odruchu Soleus H i mięśnia piszczelowego przedniego zginacza zostaną zmierzone podczas wspomaganego chodzenia (Cele 1B, 2B, 3B). Funkcja sensomotoryczna zostanie oceniona za pomocą standaryzowanych testów klinicznych chodu i siły (Cele 1C, 2C, 3C). Dodatkowo szczegółowo zmierzona zostanie analiza polielektromiograficzna skoordynowanej aktywacji mięśni. Wysunięto hipotezę, że stymulacja przezkręgosłupowa o częstotliwości 30 Hz podczas chodzenia ze wspomaganiem poprawia funkcje motoryczne nóg i zmniejsza spastyczność stawu skokowego bardziej w porównaniu z częstotliwością 0,3 Hz. Wysunięto ponadto hipotezę, że stymulacja przezkręgosłupowa przy 30 Hz normalizuje nieprawidłowy, zależny od fazy, odruch płaszczkowaty H i modulację odruchu zginacza, powszechnie obserwowaną podczas wchodzenia u osób z niepełnym motorycznym SCI. Aby przetestować hipotezy projektu, 45 osób z niepełnym motorycznym SCI zostanie losowo przydzielonych do 20 sesji stymulacji przezkręgosłupowej przy 0,3 lub 30 Hz podczas stepowania wspomaganego BWS lub 20 sesji stepowania wspomaganego BWS bez stymulacji przezkręgosłupowej (15 osób na grupę) . Wyniki tego projektu badawczego przyczynią się do znacznego postępu w dziedzinie badań nad rdzeniem kręgowym i zmienią standard opieki, ponieważ istnieje ogromny potencjał w zakresie opracowania nowatorskich i skutecznych strategii rehabilitacyjnych w celu poprawy funkcji motorycznych nóg po niepełnym motorycznym SCI u ludzi.