Effekterna av immobilisering och träning på homeostatiska plasticitetsmekanismer hos friska deltagare

Syftet med denna studie är att undersöka effekten av immobilisering av övre extremiteterna och fysisk träning av handen på homeostatisk plasticitet hos friska individer.

Studien kommer att utföras som en randomiserad cross-over-studie där varje deltagare deltar i tre sessioner, separerade med cirka 24 timmar. Under varje session kommer deltagaren att svara på frågeformulär och genomgå kvantitativ sensorisk testning (QST). Baslinjemått erhålls med hjälp av transkraniell magnetisk stimulering (TMS)-inducerad motor framkallade potentialer (MEPs), vilket görs före induktionen av homeostatisk plasticitet med hjälp av transkraniell likströmsstimulering (tDCS). Ledamöterna erhålls sedan var tionde minut under 30 minuter. Slutligen erhålls QST-mått igen.

Eftersom inga tidigare studier har undersökt effekten av immobilisering och träning på homeostatisk plasticitetsrespons, uppskattades en provstorleksberäkning baserat på MEP-analys från en tidigare studie med α på 0,05, β på 0,80 och effektstorlek på 0,29, vilket gav 22 deltagare. Detta överensstämmer med nyare utforskande forskning som antydde att upp till 28 deltagare skulle behövas. Därför syftade den aktuella studien till att inkludera 28 deltagare med en interimsanalys utförd efter 10-15 inklusioner.

Varje deltagare kommer att delta i tre identiska experimentsessioner vid samma tidpunkt under tre på varandra följande dagar. Åtta timmar innan deltagaren deltar i experimentsessionerna med immobilisering kommer deltagaren att monteras på en skena (MANU-Hit DIGITUS POLLEX, Clinical Innovations, DK) för att immobilisera höger hand. På samma sätt kommer deltagaren att instrueras att utföra 150 ballistiska fingerrörelser med en takt på 0,5 Hz, åtta timmar före träningspasset. Under experimentet kommer deltagaren att sitta bekvämt med armar och händer i vila. Elektromyografielektroder kommer att placeras på den högra första interosseösa muskeln för att bedöma kortikomotorisk excitabilitet genom inspelning av TMS-inducerade ledamöter i den vänstra primära motoriska cortex. En neoprenhatt kommer sedan att monteras på huvudet och den optimala platsen för TMS (hotspot) kommer att identifieras och markeras på kåpan för standardisering. Den kortikala excitabiliteten kommer att mätas före och omedelbart efter homeostatisk plasticitetsinduktion (tidpunkt 0-min), och sedan var 10:e minut i 30 minuter.

Homeostatisk plasticitet kommer att induceras med hjälp av tDCS applicerat på den vänstra primära motoriska cortex i 7 minuter, följt av en paus på 3 minuter och ytterligare 5 minuter med tDCS. En konstant ström på 1mA kommer att överföras genom tDCS-systemet (Starstim 32, Neuroelectrics, Barcelona, ​​Spanien) med hjälp av två gelade elektroder placerade i hålen i en neoprenhatt i positionen C3 och Fp2.

Fördelningen av data kommer att testas med ett Shapiro-Wilks normalitetstest. För att undersöka effekten av immobilisering och träning på homeostatisk plasticitet kommer en variansanalys av tvåvägs upprepade mått (RM-ANOVA) att utföras med faktorerna Session (Session 1, session 2 och session 3) och Time (baseline, 0 min. 10 min, 20 min och 30 min) och ett P-värde på <0,05 kommer att anses vara statistiskt signifikanta. Justeringar kommer att göras för flera post-hoc-jämförelser med lämpliga korrigeringar.