DiSCIOser: Poprawa funkcji czuciowo-ruchowych ramienia po urazie rdzenia kręgowego poprzez trening interfejsu mózg-komputer (DiSCIoser)

Pomimo stosunkowo niskiej częstości występowania SCI jest wyniszczającym stanem przewlekłym, na który wciąż nie ma lekarstwa ani spójnego podejścia do interwencji. SCI szyjki macicy ogromnie wpływa na jakość życia, ponieważ korzystanie z kończyn górnych ma kluczowe znaczenie dla wykonywania podstawowych czynności życia codziennego. Szeroko zakrojone badania przeprowadzone na modelach zwierzęcych SCI i ludziach ujawniły, że reorganizacja korowa i podkorowa (tj. odległa plastyczność) ma miejsce po SCI i jest związana z powrotem funkcji sensomotorycznych (u ludzi znaczenie tych aspektów zostało podkreślone głównie w niepełnych SCI). Obecna rehabilitacja po traumatycznym SCI polega głównie na intensywnym treningu utraconych/upośledzonych funkcji, który ma zwiększyć zależną od aktywności plastyczność oszczędzonych obwodów, a tym samym doprowadzić do poprawy funkcjonalnej. Ostatnio u ludzi z SCI zastosowano interwencje neuromodulacyjne ukierunkowane na układy czuciowo-ruchowe na różnych poziomach w połączeniu ze szkoleniem w celu poprawy regeneracji funkcjonalnej. Rehabilitacja neurologiczna po SCI może również skorzystać z treningu poznawczego opartego na MI, który umożliwia aktywną stymulację obszarów motorycznych mózgu, promując plastyczność mózgu związaną z pozytywnym wpływem na sprawność motoryczną. W celu zachęcenia do odgórnego wkładu nadrdzeniowej sygnalizacji sensomotorycznej w rehabilitację SCI, technologia BCI może zapewnić podstawowe narzędzia nie tylko do przywracania, ale nawet odzyskiwania funkcji sensomotorycznej. Długa historia badań BCI w SCI była zasadniczo poświęcona opracowaniu systemów kontroli urządzeń zewnętrznych w celu przywrócenia funkcji. Jednak ostatnie odkrycia wskazują, że nieinwazyjny trening BCI w połączeniu z intensywną rehabilitacją może być korzystny dla pacjentów z przewlekłym SCI w zakresie chodu, a także odzyskiwania funkcji ramion. Obecne badanie opiera się na hipotezie, że monitorowanie i modulowanie plastyczności mózgu występującej w wyniku SCI jest kluczowym czynnikiem w kształtowaniu klinicznie wartościowych strategii rehabilitacji odgórnej, których celem jest przywrócenie funkcji sensomotorycznej u pacjentów z SCI. Aby ugruntować taką wizję, naukowcy wykorzystają zorientowany na cel trening wyobrażeń akcji, który jest kontrolowany i obiektywizowany przez BCI jako sposób na zaangażowanie układu sensomotorycznego, a tym samym ułatwienie neuroplastyczności i optymalizację powrotu funkcjonalnego w SCI podczas fazy podostrej, w której mózg i plastyczność kręgosłupa jest u szczytu.

W tym badaniu badacze przetestują wyższość treningu MI wspomaganego BCI (czas trwania do 12 tygodni) w odniesieniu do MI praktykowanego bez sprzężenia zwrotnego BCI (podobne ustawienie i czas trwania treningu) w celu promowania odzyskiwania funkcji czuciowo-ruchowych u pacjentów po urazie rdzenia kręgowego szyjki macicy. Główną hipotezą jest to, że ustanowienie przypadkowości w czasie rzeczywistym między treścią MI a ekologicznym sprzężeniem zwrotnym specjalnie zaprojektowanym do treningu MI u pacjentów z SCI zwiększy efekt treningu MI w angażowaniu układu sensomotorycznego. Podstawowe i drugorzędowe miary wyników (opisane w dedykowanej sekcji) obejmują najczęściej stosowane skale kliniczne i funkcjonalne do oceny powrotu do zdrowia pacjentów z SCI. Wyniki neurofizjologiczne i neuroobrazowania są zgłaszane jako inne miary wyników w specjalnej sesji. Ocena neuropsychologiczna obejmie Test Wydolności Uważnej (TAP), Test Stroopa, Test Łączenia Szlak (TMT), ocenę depresji i lęku; własności ciała i reprezentacji. Ponadto podczas szkolenia oceniana będzie motywacja, satysfakcja, obciążenie pracą i użyteczność.