AIH do naprawy rdzenia kręgowego

Ogólnym celem jest opracowanie skutecznych, dających się zastosować klinicznie metod przywracania funkcji kończyny górnej (dosięgnąć i chwycić) po przewlekłym stłuczeniu rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym (cSCI). Upośledzenie funkcji kończyny górnej znacznie obniża jakość życia osób po cSCI. Czynności sięgania i chwytania u zwierząt i ludzi są w dużej mierze kontrolowane przez przewód korowo-rdzeniowy (CST). Badacze argumentują, że promowanie plastyczności w obrębie CST może wspomagać powrót funkcji kończyny górnej po cSCI. Powtarzająca się ekspozycja na ostrą przerywaną hipoksję (rAIH) w połączeniu z treningiem motorycznym jest bezpieczną, minimalnie inwazyjną metodą leczenia, która wywołuje neuroplastyczność, co skutkuje poprawą powrotu do zdrowia po cSCI, ale jej ogólne skutki pozostają ograniczone. Główne cele to: 1) wzmocnienie wpływu rAIH/wywołanego treningiem na funkcje kończyn przednich i lepsze zrozumienie substratów neuronalnych w modelu dorosłego szczura z przewlekłym kontuzją cSCI oraz 2) wykorzystanie tej wiedzy do kierowania rozwojem bardziej skutecznych rAIH /podejścia szkoleniowe mające na celu poprawę funkcji kończyny górnej u ludzi z przewlekłym kontuzjowym cSCI.

W Celu Szczegółowym 1, wykorzystując model dorosłego szczura z przewlekłym stłuczeniem cSCI, badacze zbadają wpływ częstotliwości i dawki rAIH na rAIH/regenerację funkcjonalną upośledzonej kończyny przedniej, w której pośredniczy trening. Ponadto badacze połączą rAIH/trening z plastycznością synaptyczną zależną od receptora N-metylo-D-asparaginianu (NMDA) poprzez leczenie D-cykloseryną i zbadają wpływ na przywrócenie funkcji kończyn przednich. Do oceny strukturalnej plastyczności neuronów w CST po rAIH/treningu zostanie wykorzystana immunocytochemia z technikami obrazowania. W Celu Szczegółowym 2, u osób z przewlekłym niepełnym cSCI, kierując się wynikami Celu Szczegółowego 1, badacze zbadają wpływ częstości rAIH i jednoczesnego leczenia D-cykloseryną na powrót funkcji kończyny górnej związany z rAIH/zależną od treningu. Badacze kompleksowo przeanalizują wpływ rAIH na siłę następstw elektrofizjologicznych i czynnościowych w kończynie górnej.

Proponowane badania dostarczą nowej wiedzy na temat funkcjonalnych i anatomicznych następstw rAIH/treningu (Cel szczegółowy 1), która zostanie wykorzystana do opracowania skutecznych protokołów rAIH/treningowych dla osób z kontuzjowym, funkcjonalnie niepełnym cSCI (Cel szczegółowy 2). Dane z eksperymentów badaczy mogą prowadzić do możliwych do zastosowania klinicznego podejść, które poprawiają powrót funkcji ramienia i dłoni po przewlekłym stłuczeniu cSCI, co pozytywnie wpłynęłoby na jakość życia weteranów z cSCI. Znaczenie tej propozycji podkreśla ograniczona skuteczność obecnych strategii poprawy funkcji kończyny górnej po cSCI.