Neuromodulação em Amputados de Membros Inferiores

O objetivo geral deste trabalho é investigar as alterações na medula espinhal decorrentes da amputação de membros. A amputação de membros resulta em uma forma extrema de lesão nervosa periférica. Danos aos nervos periféricos, como neuropatia, lesões por esmagamento, transecção nervosa ou amputação de membros, geralmente resultam em dor crônica, que pode estar associada à excitabilidade alterada das vias sensório-motoras espinhais. Essas vias espinhais tornam-se hiperexcitáveis ​​devido à falta de entrada sensorial, o que causa desinibição tônica dos circuitos descendentes e atividade espontânea nos gânglios da raiz dorsal (DRG). A excitabilidade espinhal pode ser medida usando o reflexo H, no qual a estimulação elétrica dos aferentes do fuso muscular Ia ativa os motoneurônios espinhais por meio do reflexo miotático, bem como o reflexo do músculo da raiz posterior (PRM), que é provocado pela estimulação transcutânea sobre a região dorsal raízes e é considerado metade do H-reflex, excluindo os aferentes primários periféricos, mas com ativação de raízes múltiplas. A excitabilidade espinhal não foi medida em amputados, mas pode oferecer um potencial biomarcador para PLP. A neuromodulação pode restaurar a excitabilidade normal da coluna vertebral e reduzir o PLP, oferecendo assim o potencial para melhorar a qualidade de vida em indivíduos com amputação de membro inferior. Os resultados deste estudo fornecerão a base para o desenvolvimento futuro de uma neuroprótese para restaurar a excitabilidade da coluna vertebral e reduzir o PLP em indivíduos com amputação de membro inferior. Os indivíduos serão submetidos a 5 sessões de teste e estimulação em 1 semana. Podem ser necessários 3 dias adicionais de sessões de gravação se um episódio de dor no membro fantasma não ocorrer durante os dias normais de teste.

Objetivo Específico 1: Quantificar a excitabilidade espinhal. A falta de entrada sensorial resulta em hiperexcitabilidade espinhal através de várias vias, incluindo desinibição tônica de circuitos descendentes e atividade espontânea no DRG. A excitabilidade da medula espinhal está diretamente relacionada à modulação do reflexo; modulação reflexa prejudicada ou aumentada indica excitabilidade anormal da medula espinhal. A excitabilidade da medula espinhal será determinada em pessoas com amputação de membro inferior usando o reflexo H e o reflexo do músculo da raiz posterior (PRM). O reflexo H é provocado com estimulação elétrica dos nervos periféricos, excitando os aferentes Ia do fuso muscular que se projetam para os motoneurônios espinhais por meio do reflexo miotático. A estimulação dos nervos periféricos também provoca uma onda motora direta (M). O reflexo PRM é provocado pela estimulação elétrica das raízes posteriores nas costas. É considerado metade do H-reflex, excluindo os eferentes motores periféricos, mas ativa múltiplas raízes dorsais. Amplitude e latência do reflexo, limiar, curvas de recrutamento e depressão dependente da frequência serão medidos e comparados com controles intactos. Os investigadores levantam a hipótese de que a hiperexcitabilidade reflexa de H e PRM estará presente no membro residual de amputados com PLP. Esses resultados fornecerão informações sobre o papel da amputação de membros na saúde e excitabilidade da medula espinhal.

Objetivo Específico 2: Caracterizar os efeitos da estimulação medular transcutânea na excitabilidade da medula espinhal e na dor do membro fantasma.

A neuromodulação das vias sensório-motoras usando estimulação elétrica nervosa transcutânea (TENS), estimulação dos gânglios da raiz dorsal (DRGS) e estimulação epidural da medula espinhal (eSCS) para reduzir a dor do membro fantasma foi explorada com resultados mistos. Os métodos mais promissores para redução da dor foram DRGS ou eSCS posicionados lateralmente, indicando que o DRG e as raízes dorsais são alvos ideais para reduzir o PLP. No entanto, esses métodos requerem implantação cirúrgica de eletrodos. A estimulação transcutânea da medula espinhal (tSCS) é um método não invasivo para estimular as raízes dorsais de maneira semelhante à eSCS. Através da ativação dos aferentes primários, o tSCS pode inibir as vias da dor e reduzir a hiperexcitabilidade que leva à dor crônica. Demonstrou-se que tSCS em pessoas com lesão da medula espinhal restaura a inibição espinhal e reduz a hiperexcitabilidade do reflexo H. Os pesquisadores levantam a hipótese de que o tSCS pode reduzir o PLP por meio da modulação das vias sensório-motoras. Ao comparar a excitabilidade reflexa H e PRM registrada no membro residual antes e depois de cada sessão de tSCS, um mecanismo potencial de PLP pode ser elucidado. A modulação dos reflexos H e PRM, e quaisquer diferenças na extensão da modulação para cada um, pode informar ainda mais sobre os mecanismos do tSCS e como ele modula as vias sensório-motoras. Os investigadores também quantificarão a experiência de PLP dos sujeitos antes e depois dos 5 dias de tSCS e correlacionarão suas experiências de dor com medidas de excitabilidade espinhal. Os investigadores usarão uma escala analógica visual e o Questionário de Dor McGill para avaliar as mudanças na percepção da dor. Os investigadores também usarão um algômetro para determinar alterações no limiar de dor local.