Icke-invasiv hjärnstimulering för att förbättra Quadriceps muskelfunktion efter återuppbyggnad av främre korsbandet

Quadriceps muskeldysfunktion kvarstår i åratal efter främre korsbandsrekonstruktion (ACLR) och är relaterad till dåliga självrapporterade resultat, förändrade rörelsemönster och ledbelastning i samband med posttraumatisk knäartros (OA) och högre risk för återskador. Nya bevis tyder på att den centrala driften (vägen från hjärnan till den intressanta muskeln, dvs kortikospinal excitabilitet) till quadricepsmuskeln minskar så tidigt som 2 veckor efter operationen och kan kvarstå i flera år efter ACLR, vilket innebär att nuvarande rehabiliteringsstrategier kanske inte är ta itu med potentiella felaktiga förändringar i centralenheten. Anodal tDCS är en neurostimuleringsteknik som ökar hjärnans excitabilitet (dvs. central drive) och har potential att hantera förändringar i central drive och quadricepsmuskelprestanda. Syftet med denna studie är tvåfaldigt: 1) att bestämma effekterna av anodal tDCS på central drivkraft och quadricepsmuskelprestanda hos patienter efter ACLR, och 2) bestämma sambandet mellan centraldrift och quadricepsmuskelprestanda hos patienter efter ACLR. Central drivning kommer att definieras av två mått: 1) aktiva motoriska trösklar och 2) lutning av en stimulussvarskurva. Quadricepsmuskelprestanda kommer att definieras av två mått: 1) isometrisk quadricepsstyrka och 2) vridmomentutvecklingshastighet (RTD). För syfte 1 antar utredarna att mått på centraldrift och quadricepsmuskelprestanda kommer att öka med administrering av aktiv anodal tDCS jämfört med ingen förändring med sken-tDCS. För syfte 2 antar utredarna att båda måtten på central drift kommer att vara associerade med båda måtten på quadriceps prestanda, med en starkare koppling mellan central drift och RTD. Efter en cross-over-design kommer patienter 3-6 månader från ACLR att få aktiv och skenanodal tDCS vid olika sessioner åtskilda med 7-10 dagar medan de cyklar stillastående i 20 minuter. Cykelposition och intensitet kommer att standardiseras för alla patienter för att maximera quadricepsaktiviteten. Resultaten från denna studie kommer att utöka vår grundläggande vetenskapliga kunskap om hur tDCS påverkar olika aspekter av kortikospinal excitabilitet och quadricepsstyrka, och leda till efterföljande studier för att fastställa effekterna av flera sessioner av tDCS på kortikospinal excitabilitet och quadricepsmuskelprestanda hos patienter som återhämtar sig från ACLR.