Ретикулоспинальный контроль движений

Точное выполнение движений является результатом сложного взаимодействия между различными группами мышц, активность которых контролируется различными областями центральной нервной системы. Помимо корково-спинномозговой системы, филогенетически древняя ретикулоспинальная система является ключевой двигательной системой, контролирующей различные элементарные движения, включая позу, передвижение и тянущиеся руки у всех млекопитающих. В отличие от широко исследованной корково-спинномозговой системы, имеются лишь скудные знания о моторной физиологии функционально важной ретикулоспинальной системы человека. Ретикулоспинальный двигательный контроль можно оценить с помощью парадигмы StartReact, которая основана на активации ретикулоспинальных двигательных цепей пугающими акустическими стимулами. Феномен StartReact характеризуется сокращением времени двигательной реакции, которое опосредовано запускаемым вздрагиванием ранним высвобождением запланированной двигательной программы ретикулоспинальной системой. Таким образом, StartReact является уникальным инструментом для изучения вовлечения ретикулоспинальной системы в двигательный контроль человека в физиологических и патологических условиях. Оценки StartReact будут дополнены всесторонним трехмерным кинематическим анализом и записями мышечной активности (т. электромиография), чтобы получить количественную информацию о контроле ретикулоспинальных движений.

Первая цель этого клинического исследования — получить более полное представление о механизмах, лежащих в основе StartReact, и углубить знания о ретикуло-спинальной двигательной физиологии в отношении различных двигательных задач (т. простые односуставные движения, сложные многосуставные движения и двусторонние движения рук) у здоровых людей. Результаты этих экспериментов позволят по-новому взглянуть на проксимально-дистальные, сгибательно-разгибательные и верхне-нижние градиенты конечностей при ретикулоспинальном моторном контроле у ​​здоровых субъектов. Более того, результаты расширят парадигму StartReact до сложных, функционально более релевантных движений (т. достижение и пошаговое выполнение задач, требующих точности конечной точки; совместные двусторонние движения рук), при которых участие ретикуло-спинномозговой системы еще не изучено.

Вторая цель этого проекта — использовать парадигму StartReact, чтобы пролить больше света на роль ретикулоспинальной пластичности в функциональном восстановлении пациентов с травмой спинного мозга (ТСМ). В то время как доклинические данные подчеркивают значительный потенциал ретикулоспинальной системы для нейропластической адаптации, лежащей в основе функционального восстановления, клинических испытаний в области ТСМ очень мало. Во-первых, исследование направлено на мониторинг эффектов StartReact в мышцах рук и ног у пациентов с острой травмой спинного мозга в течение 6 месяцев. Одновременное отслеживание эффектов StartReact и двигательного восстановления позволит тесно связать процессы ретикулоспинальной пластичности с функциональным восстановлением у пациентов с острой ТСМ. Во-вторых, основное внимание будет уделяться повторному взвешиванию нисходящего моторного контроля (т.е. кортико- и ретикулоспинальной системы) в ответ на ТСМ и исследовать различные вклады кортико- и ретикулоспинальной системы в двигательное восстановление у пациентов с хронической ТСМ.

Результаты этого проекта будут способствовать механистическому пониманию двигательной физиологии и нейровосстановительной способности ретикулоспинальной системы у людей. Мы надеемся, что новые идеи этих проектов помогут лучше использовать эту важную двигательную систему в клинических испытаниях, направленных на улучшение двигательного восстановления у пациентов с ТСМ.