Plastyczność asocjacyjna rdzenia kręgowego w przypadku ALS

Stwardnienie zanikowe boczne (ALS) występuje częściej u weteranów niż u cywilów, co prowadzi do uznania ALS przez VA za stan związany z usługami. ALS charakteryzuje się niecałkowitą degeneracją górnych i dolnych ścieżek neuronów ruchowych w rdzeniu kręgowym, co przypomina uszkodzenie rdzenia kręgowego (SCI). Przezskórna stymulacja rdzenia kręgowego (TSCS) wykazała niezwykły potencjał aktywacji uszkodzonych obwodów po urazie rdzenia kręgowego w celu poprawy funkcji motorycznych i autonomicznych.

Dysponujemy wstępnymi danymi, częściowo finansowanymi z wcześniejszej nagrody VA (RX002527), pokazującymi, że połączenie podprogowych impulsów TSCS szyjki macicy z nadprogowymi impulsami przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS) może zwiększyć potencjały wywołane motoryczne mięśni dłoni, gdy impuls korowy dociera do rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym 0-5 milisekundy przed impulsem rdzeniowym. Dowody na natychmiastowe ułatwienie reakcji na jedną parę impulsów sugerują, że w przypadku powtarzania się podejście to może pośredniczyć w plastyczności asocjacyjnej rdzenia kręgowego (SCAP) trwającej dłużej niż okres sparowanej stymulacji. Badacze proponują, aby zwiększenie plastyczności neuronów w ten sposób można zastosować jako metodę wzmacniania wolicjonalnej (korowej) mocy motorycznej i/lub „uzbrajania” osłabionych obwodów w celu poprawy reakcji na ćwiczenia zorientowane na zadanie.

Zarówno ćwiczenia, jak i neuromodulacja są niedostatecznie zbadane w ALS. Chociaż nie jest prawdopodobne, aby wyleczyć podstawowy mechanizm choroby, podejścia te mogą potencjalnie pośredniczyć w leczeniu objawów. Staramy się znaleźć lepsze sposoby prowadzenia badań zorientowanych na chorobę, które mogą zapewnić bezpośrednie korzyści kliniczne uczestnikom badań z ALS i jednocześnie zwiększyć wiedzę naukową. Ponadto większość kryteriów włączenia do badań klinicznych ALS zdecydowanie faworyzuje kryteria we wcześniejszych stadiach choroby. Rygorystyczne kryteria wejścia są zrozumiałe z naukowego punktu widzenia. Jednakże wielokrotnie obserwowaliśmy frustrację i odrzucenie odczuwane przez osoby chore na ALS, które nie mogą wziąć udziału w badaniach klinicznych. Proponowane przez nas badanie nie ogranicza wjazdu według czasu od wystąpienia objawów. Badacze mają zatem nadzieję uzyskać bardziej uogólnioną wiedzę, przeprowadzając badanie etapowe:

1. Optymalizacja: Interwał parowania synaptycznego SCAP i powtarzalny wzór częstotliwości zostaną indywidualnie zoptymalizowane w celu zwiększenia pobudliwości i zręczności mięśni dłoni. Badacze stawiają hipotezę, że pary bodźców z TMS docierających do rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym do 2 ms przed TSCS, dostarczane w trybie „przerywanego impulsu theta”, spowodują najsilniejsze pobudzenie obwodów nerwowych dłoni.
2. Konsolidacja: Porównane zostaną dwutygodniowe programy składające się wyłącznie ze SCAP i samych ćwiczeń z SCAP i ćwiczeniami rąk zorientowanymi na zadanie. Badacze stawiają hipotezę, że łączona interwencja przyniesie większe i trwalsze korzyści fizjologiczne i kliniczne niż każda z metod osobno.

Obecnie na świecie nie prowadzi się badań klinicznych obejmujących mózg magnetyczny w połączeniu z fazową elektryczną stymulacją kręgosłupa w leczeniu ALS. Dlatego należy skrupulatnie monitorować bezpieczeństwo. Oprócz szczegółowych klinicznych środków bezpieczeństwa badacze przeanalizują biomarkery w surowicy pobrane na początku badania i na różnych etapach badania, aby lepiej zrozumieć, czy wyjściowe poziomy biomarkerów neurodegeneracyjnych, ekscytotoksycznych, zapalnych i neurotropowych wiążą się z korzystną lub szkodliwą reakcją na SCAP i interwencje wysiłkowe .