SCI 中的活动依赖性经脊髓刺激

脊髓损伤 (SCI) 患者的运动功能障碍会导致巨大的社会、个人和经济成本。 机器人步态训练通常用于提高这些人的行走能力。 研究人员最近报告说，机器人步态训练可重组脊髓神经元回路，改善运动活动，并大大有助于运动不完全性脊髓损伤患者步行能力的恢复。 然而，在多次机器人步态训练后，辅助步态过程中的病理性肌张力和异常肌肉激活模式仍然很明显。 因此，单独的运动训练可能不足以加强连接大脑与脊髓的弱神经元突触或完全优化脊髓神经回路。 另一方面，脊髓刺激增加了脊髓动物轴突和树突的发芽和可塑性。 此外，脊髓损伤患者的经皮脊髓刺激（此处称为经脊髓刺激）可以在消除重力时引起有节奏的腿部肌肉活动。 在脊髓损伤患者的体重支持 (BWS) 辅助步行期间重复胸腰段经脊髓刺激后，在诱导功能性神经可塑性和恢复腿部运动功能方面仍然存在基本知识差距。 本研究的中心工作假设是，在 BWS 辅助踏步期间传递的经脊柱刺激提供了强直兴奋性输入，增加了脊髓的整体反应能力并改善了运动输出。 研究人员将解决 3 个具体目标：在 BWS 辅助步进期间以低频（0.3 Hz；具体目标 1）和高频（ 30 Hz；特定目标 2），以及在没有经脊柱刺激的情况下进行 BWS 辅助阶梯训练时（特定目标 3）。 在所有组中，20 节课后的结果将通过最先进的神经生理学方法进行测量。 皮质脊髓回路兴奋性将通过坐姿受试者的经颅磁刺激运动诱发电位来测量（目标 1A、2A、3A）。 将在辅助踏步期间测量比目鱼肌 H 反射和胫骨前屈肌反射兴奋性模式（目标 1B、2B、3B）。 感觉运动功能将通过步态和力量的标准化临床测试进行评估（目标 1C、2C、3C）。 此外，将详细测量协调肌肉激活的多肌电图分析。 据推测，与 0.3 Hz 相比，辅助踏步期间 30 Hz 的经脊柱刺激可改善腿部运动功能并减少踝关节痉挛。 进一步假设，30 Hz 的经脊柱刺激可使运动不完全性脊髓损伤患者在步进过程中常见的异常相位依赖性比目鱼肌 H 反射和屈肌反射调制正常化。 为了检验项目假设，将随机分配 45 名患有运动不完全性脊髓损伤的人，在 BWS 辅助踏步期间接受 20 次 0.3 或 30 Hz 的经脊柱刺激，或接受 20 次无经脊髓刺激的 BWS 辅助踏步（每组 15 名受试者） . 该研究项目的结果将大大推进脊髓研究领域并改变护理标准，因为开发新颖有效的康复策略以改善人类运动不完全性脊髓损伤后腿部运动功能的潜力很大。