Спинальные сети обучения и удержания равновесия у пожилых людей

Большая часть пожилых людей в настоящее время или в ближайшее время будет подвержена риску хорошо известного снижения способности ходить и равновесия, которое происходит с возрастом. Сохранение этих способностей стало основным приоритетом общественного здравоохранения. Тренировка баланса может улучшить функциональные способности или смягчить функциональное снижение; однако возрастной моторный дефицит может ухудшить практическое двигательное обучение и поведенческие характеристики. В связи с решающей ролью спинного мозга в поддержании равновесия и способности ходить, важно учитывать, что возрастное повреждение нейронов спинного мозга является вероятным фактором, способствующим этому. В частности, спинной мозг пожилых людей имеет меньше нейронов, менее возбудим и медленнее проводит сигналы.

Несмотря на многочисленные доказательства нарушения структуры и функции нейронов спинного мозга с возрастом, потенциальная польза вмешательства, направленного на контроль баланса позвоночника и контроля ходьбы, в значительной степени не изучена. Этот недостаток исследований может быть частично обусловлен отсутствием клинически осуществимого вмешательства. Однако недавнее появление чрескожной спинальной стимуляции постоянным током (tsDCS) в качестве неинвазивного вмешательства создает новые возможности для понимания вклада спинного мозга в поддержание равновесия и ходьбу. Примечательно, что наше предыдущее исследование было первой демонстрацией безопасности и осуществимости лабораторного вмешательства, сочетающего tsDCS с комплексной практикой ходьбы. Эти первоначальные результаты подтверждают повышенную эффективность локомоторного обучения в течение одного сеанса в сочетании с tsDCS у пожилых людей. Опираясь на успех этих предварительных данных, исследователи теперь предлагают расширенное многосессионное вмешательство, сочетающее tsDCS с тренировкой баланса. Предлагаемое исследование станет одним из первых многосессионных исследований по изучению эффектов tsDCS в качестве дополнительной терапии к тренировке динамического баланса у пожилых людей.

Целью этого исследования является участие 30 пожилых людей в возрасте 65 лет и старше с нарушениями равновесия или ходьбы, определенными посредством объективной оценки. Все участники пройдут одинаковую тренировку по балансированию из пяти занятий в течение двухнедельного периода, в ходе которой особое внимание будет уделено использованию уникального устройства для тренировки баланса под названием Dividat Senso. Участники будут случайным образом распределены в группу адъюванта tsDCS. «Активная группа» будет получать 30 минут непрерывного tsDCS силой 2,5 мА в поясничные области T11/T12. «Группа имитации» получит протокол имитации, который включает в себя идентичный монтаж и стимуляцию, но без подачи тока в течение 27 минут. Каждому 30-минутному сеансу будет предшествовать и следовать за оценкой баланса и ходьбы для изучения эффектов вмешательства с течением времени. Возбудимость позвоночника, измеряемая с помощью теста H-рефлекса камбаловидной мышцы, будет оцениваться непосредственно до и после tsDCS при первом и последнем вмешательстве. Поведенческая оценка будет проводиться на исходном уровне, через 1 день после вмешательства и через 10 дней после вмешательства для изучения эффектов до и после вмешательства, а также эффектов удержания. Префронтальная активность будет измеряться с помощью функциональной ближней инфракрасной спектроскопии (fNIRS) во время поведенческих оценок, чтобы оценить потребность в сетях исполнительного контроля.

Целью использования tsDCS является усиление регуляции спинальных цепей, чтобы сделать их более чувствительными к активации конкретной задачи, тем самым способствуя более надежному обучению и консолидации для повышения производительности в задачах динамического баланса. Таким образом, основная гипотеза предлагаемого исследования заключается в том, что tsDCS будет мощной адъювантной терапией к вмешательству в динамическое равновесие, усиливая соответствующее задаче возбуждение позвоночника, чтобы способствовать приобретению и сохранению навыков, тем самым улучшая баланс и ходьбу. Данное исследование будет сосредоточено на достижении следующих конкретных целей:

Конкретная цель 1: Получить предварительные данные о величине эффекта и дисперсии ответа, чтобы оценить, улучшает ли активная адъювантная терапия tsDCS в сочетании с тренировкой динамического баланса улучшения, связанные с практикой, в улучшении баланса, способности ходьбы и удержании с течением времени.

Конкретная цель 2: Установить доказательства повышенной возбудимости позвоночника после tsDCS, положительно коррелирующей с улучшением функций равновесия и ходьбы.

Долгосрочным результатом этого направления исследований станет клинически осуществимое мультимодальное вмешательство, которое поможет сохранить двигательную функцию и независимость у пожилых людей. Знания и опыт, полученные в результате этого исследования, позволят нам провести более масштабные исследования, чтобы лучше понять влияние старения на спинной мозг и протестировать реабилитационные вмешательства, способствующие здоровому старению среди пожилых людей.