Porównanie różnic w synergii mięśni między zdrowymi uczestnikami a osobami po przewlekłym udarze mózgu

Udar mózgu jest jedną z głównych przyczyn długotrwałej niepełnosprawności osób dorosłych na całym świecie. Upośledzona zdolność chodzenia po udarze poważnie ogranicza mobilność i jakość życia. Wiele niedawno opracowanych technologii wspomagających rehabilitację chodu jest obecnie w najlepszym razie tylko nieznacznie lepsze niż tradycyjne terapie pod względem skuteczności. Istnieje pilna potrzeba opracowania nowych, klinicznie wykonalnych i skutecznych strategii rehabilitacji chodu, które mogą zapewnić jeszcze lepsze wyniki funkcjonalne osobom po udarze z różnymi objawami.

Spośród wielu nowych interwencji poudarowych, funkcjonalna elektryczna stymulacja mięśni (FES) pozostaje atrakcyjna. FES to technologia neurorehabilitacyjna, która przekazuje sygnały sterujące z zewnętrznego urządzenia do układu nerwowo-mięśniowego. Coraz częściej uznaje się, że paradygmaty rehabilitacyjne powinny sprzyjać przywróceniu koordynacji mięśniowej pacjenta do normalnego wzorca podczas treningu, a FES może osiągnąć ten cel, gdy stosuje się stymulację zestawu mięśni, których naturalna koordynacja jest zaburzona. Z tego powodu FES jest bardzo obiecującą strategią interwencyjną. Istniejące paradygmaty FES dały jednak niejednoznaczne wyniki we wcześniejszych badaniach klinicznych, zwłaszcza w przypadku osób, które przeżyły przewlekle, prawdopodobnie dlatego, że albo stymulacja była stosowana tylko do jednego lub kilku mięśni, albo wzorzec stymulacji nie naśladował naturalnego wzorca koordynacji mięśni podczas chodu. Wielomięśniowy FES, po zastosowaniu do większego funkcjonalnego zestawu mięśni i kierowaniu ich naturalnym wzorcem koordynacji, może skierować aktywacje mięśni w kierunku normalnego wzorca poprzez neuroplastyczność, a tym samym przywrócić upośledzenie na poziomie deficytu aktywacji mięśni.

Celem naszego projektu jest rehabilitacja chodu osób po przewlekłym udarze mózgu poprzez dostarczanie stymulacji do wielu mięśni, zgodnie z ich naturalnym wzorcem koordynacji, za pomocą naszego urządzenia do noszenia. uczestnicy wykorzystają teorię synergii mięśni z neuronauki ruchowej, aby kierować naszymi spersonalizowanymi wyborami mięśni do FES. Synergie mięśniowe to hipotetyczne neuronowe moduły kontroli motorycznej, które koordynują czasoprzestrzenne wzorce aktywacji wielu mięśni. Nasz konfigurowalny wzorzec FES dla każdego pacjenta po udarze zostanie skonstruowany w oparciu o normalne synergie mięśniowe — zidentyfikowane u zdrowych osób w odpowiednim wieku — które nie występują we wzorcu mięśniowym osoby po udarze podczas chodzenia. Ponieważ synergie mięśni reprezentują naturalne jednostki kontroli motorycznej używane przez układ nerwowy, wzmocnienie ich aktywacji poprzez FES powinno prowadzić do przywrócenia prawidłowej koordynacji nerwowo-mięśniowej, a tym samym do bardziej naturalnego chodu potreningowego.