Нейропластические механизмы, лежащие в основе усиленной нейромышечной тренировки

Травма передней крестообразной связки (ПКС) является распространенной и изнурительной травмой колена, ежегодно поражающей более 350 000 детей и молодых людей, резко снижающей их шансы на активную и здоровую жизнь. Ежегодные прямые затраты превышают 13 миллиардов долларов, а долгосрочные косвенные затраты намного превышают эту цифру, поскольку травма передней крестообразной связки также связана с ускоренным развитием инвалидизирующего остеоартрита в течение нескольких лет после травмы. Национальная программа общественного здравоохранения по остеоартрозу рекомендует расширять и совершенствовать доказательную профилактику травм передней крестообразной связки, чтобы уменьшить это бремя. Исследователи определили модифицируемые факторы риска, которые предсказывают травму передней крестообразной связки у молодых спортсменок. Эта нервно-мышечная тренировка нацелена на эти факторы и демонстрирует статистическую эффективность у спортсменов с высоким риском, но значимый перенос механики с низким риском на игровое поле был ограничен, поскольку современные подходы еще не снижают национальный уровень травматизма передней крестообразной связки у молодых спортсменок. Ключевой пробел заключается в том, как нацелить механизмы, которые позволяют перенести стратегии управления движением, снижающие риск, из вмешательства в спортивную площадку. Механизмы, которые в конечном итоге делают возможным такой перенос, являются нейронными, но до сих пор тренировки по предотвращению травм, сосредоточенные на нервно-мышечном контроле, не использовали нейронные результаты. Опубликованные исследователи и новые предварительные данные о нейропластичности, связанной с травмами и нервно-мышечной тренировкой, демонстрируют способность фиксировать эти нейронные результаты и будущую способность нацеливаться на эти нейронные механизмы для улучшения скорости передачи движений. Данные подтверждают центральную гипотезу этого предложения о том, что повышенная сенсорная, зрительная и двигательная активность планирования для повышения эффективности моторной коры является нейронным механизмом переноса адаптации к реалистичным сценариям. Способность нацеливаться на нейронные механизмы для повышения снижения риска передачи движений из клиники в мир может произвести революцию в профилактике травм передней крестообразной связки. Преобразующее, положительное влияние таких инновационных стратегий улучшит доставку биологической обратной связи для оптимизации тренировок и увеличения потенциала для спортивного трансфера. Этот вклад будет иметь большое значение для предотвращения травм передней крестообразной связки и связанных с ними долгосрочных последствий у молодых женщин. Эта уникальная возможность улучшить профилактику травм передней крестообразной связки за счет воздействия на нейронные механизмы нервно-мышечной адаптации и передачи снизит частоту травм, вызывающих дорогостоящий и долговременный инвалидизирующий остеоартрит.

Участники родительского исследования «Сенсомоторная обратная связь в режиме реального времени для предотвращения травм, оцененная в виртуальной реальности» будут иметь право участвовать в этом исследовании. В родительском исследовании участников рандомизируют для прохождения усиленной нейромышечной тренировки (aNMT) или имитации тренировки с биологической обратной связью. Зачисленные участники пройдут МРТ-тестирование до и после программы обучения. Весь протокол МРТ будет включать в себя Т1-взвешенные 3D-изображения высокого разрешения, последовательность изображений тензора диффузии в 61 направлении, функциональную магнитно-резонансную томографию в состоянии покоя (фМРТ) и фМРТ на основе задач. Задачи фМРТ будут сосредоточены на двигательной функции, участников попросят выполнить движения нижних конечностей, включая сгибание и разгибание колена, а также комбинированное сгибание и разгибание бедра и колена.