Spinal excitation för att förbättra rörligheten

Det är välkänt att åldersrelaterade försämringar av hjärnan och perifera nerver bidrar till en försämrad gångfunktion. Åldersrelaterad försämring av ryggmärgen är också en trolig bidragande faktor, eftersom litteraturen beskriver en mängd olika förändringar i ryggmärgens struktur och funktion med åldrande. Specifikt är den äldre ryggmärgen mindre excitabel, leder signaler långsammare och utsätts för neuralt brus. Därför initierar forskarna en ny forskningslinje med målet att förbättra gångfunktionen hos äldre vuxna genom att ingripa på åldersrelaterad neural försämring av ryggmärgen. Syftet med den föreslagna studien är att fastställa genomförbarheten, den preliminära effektiviteten och variansen av respons för att använda transkutan spinal likströmsstimulering (tsDCS) och texturerade skoinlägg för att excitera spinala rörelsekretsar och förbättra övningsrelaterad prestanda och retention på ett hinder som går. uppgift. Förbättrad praxis och retentionseffekter kommer att stödja framtida ansträngningar för att omsätta detta tillvägagångssätt till en långsiktig rehabiliteringsinsats.

Excitatorisk tsDCS är en icke-invasiv neuromodulationsmetod där en relativt svag elektrisk ström levereras till den önskade regionen av ryggmärgen via elektroder placerade på huden. Den elektriska strömmen orsakar inte urladdning av aktionspotentialer, utan är snarare utformad för att föra neuroner närmare deras urladdningströskel genom att inducera en subtröskeldepolarisering av membranpotentialer. I kombination med en beteendeuppgift har tsDCS potentialen att uppreglera neurala kretsar på ett uppgiftsspecifikt sätt och främja hebbisk neuroplasticitet ('eld tillsammans, koppla ihop'). Utredarna kommer att använda ett tidigare etablerat elektrodmontage för att leverera excitatorisk tsDCS till den lumbosakrala ryggmärgen under utövandet av en komplex gång med hinder. Utredarna föreslår också att man kombinerar användningen av texturerade skoinlägg med tsDCS. Detta kombinatoriska tillvägagångssätt kan vara en potent strategi för att samtidigt optimera spinal lyhördhet för input från både fallande och stigande excitatoriska signaler till spinala centra för rörelsekontroll. Utredarna föreslår en studiedesign för parallella grupper där 40 äldre vuxna som har gångbrist och som visar en kompensatorisk rörelsestyrningsstrategi kommer att randomiseras till en av fyra grupper: 1) dosering "A" tsDCS med släta innersulor (aktiva/släta) ; 2) dosering "B" tsDCS med släta innersulor (sham/släta); 3) dosering "A" tsDCS med texturerade innersulor (aktiv/texturerad); och 4) dosering "B" tsDCS med texturerad innersula (sham/texturerad). Deltagarna kommer att bli blinda för gruppuppgifter. Medan de får stimulans kommer deltagarna att delta i gångträning över en standardiserad hinderbana. Omedelbart före och efter träningen kommer varje deltagare att bedömas när de går över kursen. Övningsrelaterade vinster i prestanda kommer att kvantifieras i första hand av den snabbaste säkra gånghastigheten. Bibehållande av resultatvinster kommer också att bedömas vid ett separat senare besök. Att ingripa på åldersrelaterad försämring av ryggmärgen för att förbättra gångfunktionen är ett lovande men outnyttjat forskningsområde. De föreslagna interventionsteknikerna är låga och kan översättas till verkliga miljöer, vilket ökar den potentiella långsiktiga effekten av detta arbete på äldre vuxnas välbefinnande.