Nieinwazyjna stymulacja rdzenia kręgowego po urazie

Cel badania 1. Badanie to ma na celu ocenę wpływu nieinwazyjnej przezskórnej elektrycznej stymulacji rdzenia kręgowego (TcESCS) zastosowanej poniżej neurologicznego poziomu urazu rdzenia kręgowego (SCI) na właściwości czynnościowe i motoryczne układu oddechowego, kończyn górnych i tułowia oraz zidentyfikowanie ich leżących u podstaw mechanizmy fizjologiczne. Ocena mechanizmów modulacji kontroli oddechowej i ruchowej wywołanych przez TcESCS będzie miała ważne implikacje dla rozwoju konkretnych strategii terapeutycznych w walce z powikłaniami SCI. Celem celu 1 jest zbadanie, czy TcESCS może znacząco zwiększyć aktywację sieci motorycznych. Ta praca zostanie wykonana przez elektrofizjologiczną charakterystykę odpowiedzi oddechowych i innych reakcji motorycznych ocenianych w spoczynku oraz w odpowiedzi na wyzwania oddechowe i inne u osób z SCI. Zmiany w miarach funkcjonalnych będą oceniane, gdy urządzenie TcESCS zostanie „wyłączone” i „włączone”. Aby ocenić efekty „zależne od dawki”, zostaną ocenione zmiany wielkości elektromiografii powierzchniowej (sEMG) i koaktywacji mięśni, gdy parametry stymulacji i lokalizacja zostaną zmienione podczas wysiłków oddechowych i zadań motorycznych. Zakres, w jakim stymulacja jest związana z największą zmianą parametrów oddechowych i sEMG, zostanie wdrożony jako strategia do stosowania podczas stymulacji w połączeniu z treningiem oddechowym (RT), treningiem ramion (AT) i treningiem tułowia (TT). Aby osiągnąć cel tego celu, przetestujemy hipotezę roboczą, że TcESCS pobudza określone sieci motoryczne, prowadząc do wzmocnionych odpowiedzi motorycznych. Przetestujemy tę hipotezę, stosując TcESCS podczas naszego oryginalnego podejścia do oceny kontroli motorycznej oddechu (RMCA) i innych ocen opartych na sEMG z kinematyką w celu scharakteryzowania funkcji motorycznych układu oddechowego, ramion i tułowia. Podczas tych ocen rejestrowane będzie ciśnienie krwi/tętno (BP/HR) i częstość oddechów w celu oceny odpowiedzi układu oddechowo-sercowo-naczyniowego. Uzasadnieniem tego celu jest to, że pomyślne zakończenie proponowanych badań wniesie fundamentalne elementy do naszej podstawowej wiedzy, bez których nie można zrozumieć wartości terapeutycznej TcESCS. Zdobycie takiej wiedzy ma kluczowe znaczenie dla opracowania konkretnych strategii rehabilitacyjnych. Po zakończeniu proponowanych badań dla Celu 1 oczekujemy, że zostaną ustalone cechy motoryczne i wzajemnie powiązane, na które wpływa TcESCS u pacjentów z SCI. Takie odkrycia byłyby ważne, ponieważ pozwolą nam po raz pierwszy ocenić zdolność nieinwazyjnej stymulacji rdzenia kręgowego do wzmocnienia obniżonego stanu aktywności sieci rdzeniowej, wykazując w ten sposób potencjał rehabilitacji.

Cel badania 2. Celem jest ocena skuteczności i mechanizmów terapeutycznych TcESCS w połączeniu z interwencjami oddechowymi ukierunkowanymi na zadanie (trening oddechowy) i niespecyficznymi (trening ramion i trening tułowia). Identyfikacja fizjologicznych skutków potencjalnych podejść rehabilitacyjnych będzie miała ważne implikacje dla rozwoju konkretnych strategii terapeutycznych. Celem Celu 2 jest zbadanie efektów terapeutycznych schematu RT w połączeniu z TcESCS. Ta praca zostanie wykonana przy użyciu metod przedstawionych w Celu 1 i dodatkowych środków klinicznych ocenianych przed szkoleniem i wielokrotnie w okresie obserwacji. Hipoteza robocza, która porównuje się z samą RT i samą TcESCS, RT wspomagana przez TcESCS prowadzi do zwiększonej zależnej od użytkowania plastyczności sieci motorycznych układu oddechowego, co prowadzi do powrotu do sprawności funkcjonalnej, zostanie przetestowana przy użyciu podejścia polegającego na wykrywaniu zmian w wynikach kontroli oddechowej i innych środków kontroli motorycznej w reakcja na stymulację i trening. Uzasadnieniem tego celu jest to, że pomyślne zakończenie proponowanych badań przyczyni się do postępu w tej dziedzinie, dostarczając nowych możliwości zastosowania terapii opartej na aktywności, której towarzyszy stymulacja rdzenia kręgowego. Oczekuje się, że po zakończeniu proponowanych badań dla Celu 2 zostanie określona zdolność rehabilitacyjna RT z TcESCS. Takie wyniki są ważne, ponieważ po raz pierwszy zidentyfikowane mechanizmy terapeutyczne TcESCS dostarczą dowodów, że ta interwencja może wzmocnić efekty terapii opartej na aktywności u uczestników z SCI.