Wykorzystanie neuroplastyczności posturalnych sieci czuciowo-ruchowych za pomocą nieinwazyjnej neuromodulacji kręgosłupa w celu maksymalizacji regeneracji funkcjonalnej po urazie rdzenia kręgowego

Obwody kręgosłupa znajdujące się poniżej paraliżującego urazu mają potencjał funkcjonalny znacznie przekraczający to, co uważano za możliwe. Wykazano, że terapia motoryczna specyficzna dla zadania w połączeniu ze stymulacją zewnątrzoponową rdzenia kręgowego (ESS) może sprzyjać poprawie funkcji motorycznych podczas zadań związanych z postawą, lokomotorią i ruchami dobrowolnymi, co ma dramatyczny wpływ na samopoczucie osób po urazie rdzenia kręgowego (SCI). . Chociaż odkrycia te wskazują na znaczną szansę na przywrócenie mobilności nawet po całkowitym paraliżu ruchowym, przewlekła ESS opiera się na drogim urządzeniu do wszczepiania, a także na drogiej i inwazyjnej procedurze chirurgicznej. Badacze opracowali opłacalną alternatywę dla ESS – nieinwazyjną, przezskórną stymulację elektryczną rdzenia kręgowego (TSS). Wstępne prace wykazały, że ta strategia neuromodulacyjna zapewnia wystarczającą specyficzność, aby selektywnie stymulować wielosegmentowe korzenie nerwu grzbietowego, umożliwiać ruchy krokowe i poprawiać kontrolę postawy podczas siedzenia i stania u osób po całkowitym urazie ruchowym. Podobieństwa między efektami ESS i TSS mają kluczowe znaczenie w kierowaniu bardziej indywidualnymi podejściami neuromodulacyjnymi w celu poprawy funkcji motorycznych i mobilności po urazie rdzenia, ale nie zostały porównane bezpośrednio u tych samych osób.

Badanie to koncentruje się na badaniu skutków i mechanizmów każdej strategii neuromodulacji kręgosłupa w procesie odzyskiwania samodzielnej pozycji stojącej. Odzyskanie kontroli równowagi jest nie tylko jednym z najbardziej pożądanych celów osób z paraliżem, ale zapewnia podstawę niezbędną do odzyskania zdolności chodzenia i ma kluczowe znaczenie dla przyszłych terapii z wykorzystaniem robotów (np. technologie egzoszkieletowe. Cele tego badania to (1) określenie potencjału terapeutycznego TSS podczas stania u osób z całkowitym SCI ruchowym oraz (2) identyfikacja neurofizjologicznych i funkcjonalnych sygnatur TSS i ESS. Główną hipotezą jest to, że każda ze strategii neuromodulacyjnych, dostosowana indywidualnie, może skutkować znaczną poprawą sprawności ruchowej u osób z przewlekłym porażeniem poprzez reaktywację i integrację sieci, które przed interwencją były klinicznie uśpione. Badacze przewidują, że propozycja ta będzie miała duży wpływ, biorąc pod uwagę, że obejmuje wiele systemów funkcjonalnych, które przyczyniają się do niezależności i jakości życia szerokiej populacji osób po urazie rdzenia kręgowego, a także zapewnia pierwsze bezpośrednie porównanie metod inwazyjnych i nieinwazyjnych . Badacze proponują progresywne, mechanistyczne i translacyjne badanie w celu potwierdzenia efektów każdego podejścia, zbadania zdolności neuroplastycznych spowodowanej treningiem opartym na aktywności w obecności TSS oraz oceny paradygmatów stymulacji TSS i ESS jako sposobów rehabilitacji po urazie rdzenia kręgowego.