Badanie aktywacji mózgowej metodą fNIRS podczas iluzji ruchu wywołanej wibracjami u osób zdrowych i po udarze. (VIBRANIRS)

Postrzegane wrażenia kończyn i ruchów (kinestezja) pozwalają nam umiejscowić się bez wizualnego sprzężenia zwrotnego i nie skupiać całej uwagi na codziennych zadaniach, takich jak chodzenie lub branie i trzymanie przedmiotu. Te postrzegane świadome doznania pochodzą z receptorów zwanych proprioceptorami, które znajdują się w skórze, stawach i mięśniach. Kiedy kończyna jest w ruchu, a mięsień jest rozciągany, główne wrażenie rozciągania kończyny pochodzi ze stymulacji proprioceptora zwanego wrzecionem mięśniowym, a dokładniej z jego pierwotnego zakończenia zwanego włóknem 1a. Sztucznie włókna 1a można (optymalnie) stymulować poprzez wibracje mięśnia o częstotliwości około 80 Hz. Podczas stymulacji włókien 1a mięśnia trójgłowego wytwarzany jest sygnał rozciągnięcia i można odczuć iluzję zgięcia, o ile nie wiąże się to z żadnym innym przeciwnym sprzężeniem zwrotnym, takim jak wibracje mięśnia antagonistycznego lub wizualne sprzężenie zwrotne nieruchomej kończyny, ponieważ zapewnia to bardziej wiarygodną informację do mózgu. Jak dotąd korelacje nerwowe z wibracjami wrzeciona mięśniowego i iluzją ruchu nie zostały w pełni scharakteryzowane u zdrowych uczestników i nie są znane u osób po udarze.

Aby zbadać wpływ iluzji ruchu wywołanej wibracjami na aktywację mózgu u osób zdrowych i osób po udarze, badacze proponują zastosowanie innowacyjnego narzędzia neuroobrazowania, funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS).

fNIRS umożliwia badanie aktywacji kory mózgowej poprzez pomiar zmian hemodynamicznych mózgu. Rzeczywiście, podobnie jak fMRI, opiera się na funkcji odpowiedzi hemodynamicznej (HRF) spowodowanej sprzężeniem nerwowo-naczyniowym. Jego przenośność i nieinwazyjność sprawiają, że jest to doskonałe narzędzie do badania aktywacji mózgu w bardziej ekologicznym środowisku (na przykład w pozycji stojącej lub siedzącej).

Celem tego badania jest zbadanie i porównanie subiektywnego odczuwania ruchu oraz obszarów korowych mózgu zaangażowanych w wibracje wrzeciona mięśniowego i iluzję ruchu u osób zdrowych i osób po udarze.

Protokół składa się z 4 lub 2 różnych warunków (powtórzonych 2 razy) iluzji ruchu wywołanej wibracjami odpowiednio u osób zdrowych i osób po udarze, co daje 8 lub 4 bloki wibracyjne po 3 wibracje na blok:

Zdrowi uczestnicy, 2 razy każdy (24 wibracje):

• Prawa ręka, oczy otwarte (stan bez iluzji; RO)
• Prawa ręka, oczy zamknięte (stan iluzji; RC)
• Lewe ramię, oczy otwarte (stan bez iluzji; LO)
• Lewe ramię, oczy zamknięte (stan iluzji; LC)

Uczestnicy udaru, 2 razy każdy (12 wibracji):

• Uszkodzona strona, oczy otwarte (stan bez iluzji; DO)
• Niedostateczna strona, oczy zamknięte (stan iluzji; DC)

Kolejność warunków jest pseudolosowa, uczestnicy mogą zaczynać od lewej lub prawej ręki, z oczami otwartymi lub zamkniętymi. Rozpoczynając ćwiczenie lewą lub prawą ręką, wszystkie warunki są spełnione przed przejściem na drugą rękę (w przypadku zdrowych uczestników). W sumie liczba uczestników rozpoczynających od wibracji prawej lub lewej powinna być taka sama.

Urządzenia fNIRS, które zostaną użyte, to Brite MKII i Brite MKIII (Artinis Medical system, Holandia).

Narzędziem wibracyjnym, które zostanie użyte, jest wibrator firmy VibraMoov. Subiektywne odczucie ruchu będzie analizowane przy użyciu skali Standaryzowanej Procedury Złudzeń Kinestetycznych (SKIP). Uczestnicy będą musieli zgłosić swoje odczucie ruchu po każdym warunku (3 blokady wibracji) od 0 do 3, gdzie 0 oznacza brak wrażenia ruchu, a 3 oznacza wyraźne i precyzyjne odczucie ruchu. Uczestnicy będą musieli również opisać kierunek ruchu. Wynik 1 zostanie przyznany, jeśli opisany ruch odpowiada oczekiwanemu, a wynik 0 zostanie przyznany za każdy inny ruch.