Estimulação de circuito fechado acionada por EMG para indivíduos com lesão na medula espinhal

Em ambos os modelos animais e humanos com lesão da medula espinhal (SCI), a eficácia sináptica entre os axônios corticospinais e os neurônios motores espinhais melhorou temporariamente após um curto período de estimulação pareada entre o córtex motor e os locais espinhais ou periféricos. Em uma demonstração de estimulação de circuito fechado em ratos SCI, os sinais de eletromiografia (EMG) do músculo alvo foram usados ​​para acionar a estimulação elétrica da medula espinhal durante a realização de retreinamento físico. Os resultados mostraram que a estimulação desencadeada por EMG mais o retreinamento físico levaram a uma maior recuperação motora do que a estimulação não desencadeada ou treinamento físico sozinho. No entanto, esses estudos usaram estimulação direta invasiva da medula espinhal em modelos de roedores. Ainda não se sabe se essa abordagem pode funcionar de forma não invasiva em humanos.

Vinte participantes (10 indivíduos saudáveis ​​e 10 indivíduos com LM) serão recrutados. Cada sujeito passará por cinco diferentes intervenções de 20 minutos. A estimulação será entregue no córtex motor via estimulação magnética transcraniana (TMS), o nervo mediano ou ambos. A estimulação ocorrerá enquanto o sujeito estiver passivamente em repouso ou desencadeada ao atingir o limiar EMG endógeno durante uma tarefa de pinça. Os resultados serão medidos na linha de base e a cada 20 minutos por uma hora após a intervenção.

Os pesquisadores levantam a hipótese de que, por pelo menos 20 minutos após a estimulação, uma sessão de estimulação desencadeada por EMG melhorará significativamente a amplitude do potencial evocado motor, aumentará a duração do período de silêncio cortical e diminuirá o tempo necessário para concluir uma tarefa de pegboard em comparação com uma sessão de estimulação passiva. . Os pesquisadores ainda levantam a hipótese de que a estimulação do nervo mediano desencadeada por EMG sozinha fornecerá benefícios iguais ou maiores que a TMS acionada por EMG ou a estimulação pareada acionada por EMG.

Hipótese 1: Uma sessão de estimulação desencadeada por EMG melhorará significativamente a amplitude do potencial evocado motor (MEP), aumentará a duração do período de silêncio cortical do APB e diminuirá o tempo necessário para concluir uma tarefa manual de pegboard em comparação com uma sessão de estimulação passiva ou uma sessão de contração voluntária sozinha por pelo menos 20 minutos pós-estimulação.

Hipótese 2: PNS acionado por EMG sozinho resultará em efeitos iguais ou maiores do que TMS acionado por EMG ou estimulação pareada TMS + PNS. Isso indicaria que o PNS acionado por EMG pode ser usado como uma intervenção potencial para adicionar durante o treinamento físico, uma configuração em que o TMS é difícil de aplicar.