Sieci rdzeniowe uczenia się i utrzymywania równowagi u osób starszych

Wysoki odsetek osób starszych jest obecnie lub wkrótce będzie narażony na ryzyko dobrze znanego pogorszenia zdolności chodzenia i utrzymywania równowagi, które następuje wraz ze starzeniem się. Zachowanie tych zdolności stało się głównym priorytetem zdrowia publicznego. Trening równowagi może poprawić zdolności funkcjonalne lub złagodzić pogorszenie sprawności; jednakże związane z wiekiem deficyty motoryczne mogą upośledzać uczenie się motoryczne oparte na praktyce i wyniki behawioralne. Ze względu na kluczową rolę rdzenia kręgowego w utrzymaniu równowagi i sprawności chodzenia, należy wziąć pod uwagę, że prawdopodobnym czynnikiem jest uszkodzenie układu nerwowego rdzenia kręgowego związane z wiekiem. W szczególności rdzeń kręgowy u osób starszych ma mniej neuronów, jest mniej pobudliwy i wolniej przewodzi sygnały.

Pomimo licznych dowodów na upośledzenie struktury i funkcji neuronów rdzenia kręgowego wraz ze starzeniem się, potencjalne korzyści z interwencji ukierunkowanej na kontrolę równowagi i chodzenia przez kręgosłup pozostają w dużej mierze niezbadane. Ten niedostatek badań może częściowo wynikać z braku klinicznie wykonalnej interwencji. Jednak niedawne pojawienie się przezskórnej stymulacji kręgosłupa prądem stałym (tsDCS) jako nieinwazyjnej interwencji stwarza nowe możliwości zrozumienia wpływu rdzenia kręgowego na równowagę i wydajność chodzenia. Warto zauważyć, że nasze poprzednie badanie było pierwszą demonstracją bezpieczeństwa i wykonalności interwencji laboratoryjnej, która łączyła tsDCS ze złożoną praktyką chodzenia. Te wstępne ustalenia potwierdzają zwiększoną skuteczność uczenia się lokomotorycznego podczas jednej sesji w połączeniu z tsDCS u osób starszych. Opierając się na sukcesie tych wstępnych danych, badacze proponują teraz rozszerzoną, wielosesyjną interwencję, która łączy tsDCS z treningiem równowagi. Proponowane badanie będzie jednym z pierwszych wielosesyjnych badań mających na celu zbadanie wpływu tsDCS jako terapii wspomagającej trening równowagi dynamicznej u osób starszych.

Celem badania jest włączenie 30 starszych osób dorosłych w wieku 65 lat lub starszych z zaburzeniami równowagi lub chodzenia, ustalonymi na podstawie obiektywnej oceny. Wszyscy uczestnicy przejdą ten sam, składający się z pięciu sesji trening równowagi w okresie 2 tygodni, który będzie kładł nacisk na wykorzystanie unikalnego urządzenia do ćwiczeń równowagi zwanego Dividat Senso. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grupy adiuwantu tsDCS. „Grupa aktywna” będzie otrzymywać przez 30 minut ciągłego prądu 2,5 mA tsDCS w odcinkach lędźwiowych T11/T12. „Grupa pozorowana” otrzyma protokół pozorowany, który obejmuje identyczny montaż i układ stymulacji, ale nie dostarcza prądu przez 27 minut. Każda 30-minutowa sesja będzie poprzedzona i po niej przeprowadzona ocena równowagi i chodu w celu sprawdzenia efektów interwencji w czasie. Pobudliwość kręgosłupa, mierzona za pomocą testu odruchu H mięśnia płaszczkowatego, zostanie oceniona bezpośrednio przed i po tsDCS podczas pierwszej i ostatniej interwencji. Oceny behawioralne zostaną przeprowadzone na początku leczenia, 1 dzień po interwencji i 10 dni po interwencji w celu zbadania skutków interwencji przed i po oraz efektów interwencji w zakresie zatrzymania. Aktywność przedczołową będzie mierzona za pomocą funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS) podczas ocen behawioralnych w celu oceny zapotrzebowania na sieci kontroli wykonawczej.

Celem stosowania tsDCS jest regulacja w górę obwodów kręgosłupa, aby uczynić je bardziej wrażliwymi na aktywację specyficzną dla zadania, sprzyjając w ten sposób solidniejszemu uczeniu się i konsolidacji w celu zwiększenia wydajności w zadaniach związanych z równowagą dynamiczną. Zatem nadrzędną hipotezą proponowanych badań jest to, że tsDCS będzie silną terapią uzupełniającą interwencję w zakresie równowagi dynamicznej poprzez wzmocnienie odpowiedniego do zadania pobudzenia kręgosłupa, aby promować nabywanie i zapamiętywanie umiejętności, poprawiając w ten sposób równowagę i chodzenie. Badanie to będzie koncentrować się na osiągnięciu następujących celów szczegółowych:

Cel szczegółowy 1: Uzyskanie wstępnych danych dotyczących wielkości efektu i wariancji odpowiedzi, aby ocenić, czy aktywna terapia uzupełniająca tsDCS w połączeniu z treningiem dynamicznej równowagi zwiększa związaną z praktyką poprawę równowagi oraz wydajności i zatrzymywania chodu w czasie.

Cel szczegółowy 2: Ustalenie dowodów na zwiększoną pobudliwość kręgosłupa po tsDCS, dodatnio korelującą z poprawą równowagi i funkcji chodzenia.

Długoterminowym rezultatem tego kierunku badań będzie klinicznie wykonalna interwencja multimodalna pomagająca w zachowaniu funkcji motorycznych i niezależności u osób starszych. Wiedza i doświadczenie zdobyte w wyniku tego badania umożliwią nam przeprowadzenie większych badań, aby lepiej zrozumieć wpływ starzenia się na rdzeń kręgowy i przetestować interwencje rehabilitacyjne mające na celu promowanie zdrowego starzenia się wśród osób starszych.