远程缺血调节对脊髓损伤和肌萎缩性侧索硬化症患者手部使用的影响

大多数脊髓损伤 (SCI) 不是完全横断面，表明损伤后存在残余神经回路。 脊髓损伤后的康复干预，包括体育锻炼和神经刺激，已被证明可以重组大脑、皮质脊髓束 (CST) 和脊柱水平的运动通路；一个叫做神经可塑性的过程。 脊髓损伤后神经可塑性导致的功能改善可能来自残余神经回路的兴奋性增强，或动物研究中显示的轴突萌芽。 然而，体能训练和神经刺激都需要大量的重复，干预效果的保持可能转瞬即逝。 因此，仍然需要一种有效的方法来结合其他干预措施协同改善神经可塑性。 远程缺血调节 (RIC) 已被证明可以促进神经可塑性，并且可能具有实践和理论优势，其中包括：1) RIC 需要最少的设备，（计时器和手动血压装置）； 2) RIC 已被证明可以促进缺氧诱导因子 1a (HIF-1a) 和可能促进神经可塑性的抗炎介质。 事实上，最近的一项研究表明，与运动学习之前的假条件反射相比，在运动学习干预之前引入 RIC 对改善运动表现具有更大和更持久的效果。 在这项拟议的研究中，研究人员将调查 RIC 与体育锻炼相结合，以促进颈椎脊髓损伤后手部肌肉的神经可塑性。 这将是第一项在 SCI 人群中引入 RIC 的研究。 研究人员假设 RIC 将通过增加皮质脊髓兴奋性与运动任务训练产生敏锐的协同作用。 确定负责增加皮质脊髓兴奋性的潜在机制，例如 1) 增加皮质放电，2) 加强突触传递，3) 改善脊髓运动神经元募集或 4) 其他机制是促进神经损伤后功能恢复的重要步骤。 目的 1：确定在进行一轮肌肉收缩运动之前主动 RIC 与假 RIC 对拇短展肌 (APB) 肌肉运动皮质脊髓兴奋性的影响。 研究人员还将评估皮质内促进/抑制和周围神经传导概况，以定位皮质脊髓兴奋性的变化水平。 目标 2：研究主动 RIC 与假 RIC 对 SCI 患者全身炎症介质的影响。 脊髓损伤患者经常表现出慢性炎症和免疫系统功能失调的其他方面的迹象。 对身体健全的成年人的研究表明，单次应用 RIC 可以在 15 分钟和 24 小时后抑制循环白细胞中的炎症基因表达。 炎性细胞因子的上调与促进神经可塑性的基因（例如 BDNF）的表达减少有关。 在这里，研究人员将通过测量 RIC 前后血液中的炎症介质子集来确定 RIC 是否减少了慢性 SCI 患者的全身炎症，就像它在健全人身上所做的那样。 目标 3：确定不完全性 cSCI 患者和身体健全的受试者在主动与假 RIC 期间心率 (HR)、血压 (BP) 和氧饱和度 (SaO2) 的变化。 RIC 已被证明对健康人群以及心脏病患者甚至蛛网膜下腔出血危重患者都是安全的。 然而，没有数据描述 RIC 在 SCI 患者中的安全性。 自主神经系统 (ANS) 受损会导致心血管失调，并可能改变对 RIC 的生理反应。 此外，SCI 人群，尤其是颈椎 SCI 患者，普遍存在感觉障碍，包括感觉疼痛/不适的能力有限。 研究人员不仅会实时记录 RIC 期间的 HR、BP 和 SaO2 反应，还会记录 RIC 对 cSCI 患者和健全受试者的疼痛量表和任何不良影响。