Icke-invasiv ryggmärgsstimulering efter skada

Studiemål 1. Denna studie syftar till att utvärdera effekterna av icke-invasiv transkutan elektrisk ryggmärgsstimulering (TcESCS) som tillämpas under den neurologiska nivån för ryggmärgsskada (SCI) på andnings-, övre extremiteter och bålfunktions- och motorkontrollegenskaper och identifiera deras underliggande egenskaper. fysiologiska mekanismer. Utvärdering av mekanismerna för andnings- och motorkontrollmoduleringar framkallade av TcESCS kommer att ha viktiga konsekvenser för utvecklingen av specifika terapeutiska strategier för att bekämpa komplikationer av SCI. Syftet med mål 1 är att undersöka om TcESCS avsevärt kan öka aktiveringen av motornätverk. Detta arbete kommer att göras genom elektrofysiologisk karakterisering av respiratoriska och andra motoriska svar som bedömts i vila och som svar på andningsproblem och andra utmaningar hos individer med ryggradssjukdom. Förändringar i funktionella mått kommer att bedömas när TcESCS-enheten stängs av och slås på. För att utvärdera "dosberoende" effekter kommer förändringar i ytelektromyografisk (sEMG) magnitud och muskelsamaktivering att bedömas när stimuleringsparametrar och lokalisering ändras under andningsansträngningar och motoriska uppgifter. I vilken utsträckning stimuleringen är förknippad med den största förändringen av andnings- och sEMG-parametrar kommer att implementeras som en strategi som ska användas under stimulering i kombination med Andningsträning (RT), Armträning (AT) och Trunk Training (TT). För att uppnå målet med detta mål kommer vi att testa arbetshypotesen att TcESCS exciterar specifika motornätverk som leder till förstärkta motorsvar. Vi kommer att testa denna hypotes genom att tillämpa TcESCS under vårt ursprungliga tillvägagångssätt med Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) och andra sEMG-baserade bedömningar med kinematik för att karakterisera andnings-, arm- och bålmotorisk funktion. Under dessa bedömningar kommer slag-till-slag blodtryck/hjärtfrekvens (BP/HR) och andningsfrekvens att registreras för att utvärdera andnings- och kardiovaskulära svar. Skälet för detta mål är att framgångsrikt slutförande av den föreslagna forskningen kommer att bidra med grundläggande element till vår grundläggande kunskap, utan vilka det terapeutiska värdet av TcESCS inte kan förstås. Förvärvet av sådan kunskap är avgörande för utvecklingen av specifika rehabiliteringsstrategier. När de föreslagna studierna för mål 1 har slutförts förväntar vi oss att motoriska och inter-relaterade egenskaper som påverkas av TcESCS hos patienter med SCI kommer att fastställas. Sådana fynd skulle vara viktiga eftersom det kommer att tillåta oss, för första gången, att utvärdera förmågan hos icke-invasiv ryggmärgsstimulering för att förbättra det minskade tillståndet av ryggradsnätverksaktivitet och på så sätt demonstrera potentialen för rehabilitering.

Studiemål 2. Målet är att utvärdera effektiviteten och de terapeutiska mekanismerna hos TcESCS kombinerat med uppgiftsspecifika (andningsträning) och icke-uppgiftsspecifika (armträning och trunkträning) interventioner för andning. Identifiering av de fysiologiska effekterna av potentiella rehabiliterande metoder kommer att ha viktiga konsekvenser för utvecklingen av specifika terapeutiska strategier. Syftet med mål 2 är att undersöka de terapeutiska effekterna av RT-kur i kombination med TcESCS. Detta arbete kommer att göras genom att använda metoder som beskrivs i Mål 1 och ytterligare kliniska åtgärder som alla bedöms före träning och upprepade gånger under uppföljningsperioden. Arbetshypotes som jämförs med enbart RT och enbart TcESCS, RT assisterad av TcESCS leder till ökad användningsberoende plasticitet hos respiratoriska motoriska nätverk, vilket leder till den funktionella återhämtningen kommer att testas genom att använda tillvägagångssättet att upptäcka förändringar i respiratoriska och andra motoriska kontrollresultatmått i svar på stimulering och träning. Skälet för detta mål är att framgångsrikt slutförande av den föreslagna forskningen kommer att främja området genom att tillhandahålla nya vägar för tillämpning av aktivitetsbaserad terapi åtföljd av ryggmärgsstimulering. När de föreslagna studierna för mål 2 har slutförts förväntas den rehabiliterande kapaciteten för RT med TcESCS fastställas. Sådana resultat är viktiga, eftersom identifierade terapeutiska mekanismer för TcESCS för första gången kommer att ge bevis för att denna intervention kan förbättra effekterna av aktivitetsbaserad terapi hos deltagare med SCI.