Сравнение различий в мышечных синергиях между здоровыми участниками и людьми, пережившими хронический инсульт

Инсульт является одной из ведущих причин длительной нетрудоспособности взрослых во всем мире. Нарушенная способность ходить после инсульта серьезно ограничивает подвижность и качество жизни. Многие недавно разработанные вспомогательные технологии для восстановления походки в настоящее время в лучшем случае лишь незначительно лучше, чем традиционные методы лечения по своей эффективности. Существует насущная потребность в новых, клинически жизнеспособных и эффективных стратегиях реабилитации ходьбы, которые могут обеспечить еще лучшие функциональные результаты для выживших после инсульта с различными проявлениями.

Среди множества новых постинсультных вмешательств привлекательной остается функциональная электростимуляция (ФЭС) мышц. ФЭС — это нейрореабилитационная технология, которая передает управляющие сигналы от внешнего устройства к нервно-мышечной системе. Растет признание того, что реабилитационные парадигмы должны способствовать восстановлению координации мышц пациента до нормального паттерна во время тренировки, и FES может достичь этой цели, когда стимуляция применяется к набору мышц, естественная координация которых нарушена. По этой причине FES является очень многообещающей интервенционной стратегией. Существующие парадигмы FES, однако, дали неоднозначные результаты в предыдущих клинических испытаниях, особенно для хронически выживших, вероятно, потому, что либо стимуляция применялась только к одной или нескольким мышцам, либо схема стимуляции не имитировала естественную модель координации мышц во время ходьбы. Многомышечный ФЭС, применяемый к большему функциональному набору мышц и управляемый их естественным паттерном координации, может направлять мышечную активацию к нормальному паттерну за счет нейропластичности, таким образом, восстанавливая нарушения на уровне дефицита мышечной активации.

Цель нашего проекта — реабилитировать походку людей, переживших хронический инсульт, путем стимуляции нескольких мышц в их естественной координации с помощью нашего носимого устройства. участники будут использовать теорию мышечной синергии из двигательной нейробиологии, чтобы направлять наш персональный выбор мышц для FES. Мышечные синергии представляют собой гипотетические нейронные модули моторного контроля, которые координируют пространственно-временные паттерны активации нескольких мышц. Наша настраиваемая модель FES для каждого человека, пережившего инсульт, будет построена на основе нормальной мышечной синергии, выявленной у здоровых людей того же возраста, которая отсутствует в структуре мышц человека, пережившего инсульт, во время ходьбы. Поскольку мышечные синергии представляют собой естественные единицы контроля движений, используемые нервной системой, усиление их активации с помощью ФЭС должно привести к восстановлению нормальной нервно-мышечной координации и, таким образом, к более естественной походке после тренировки.