El sistema de condicionamiento operante potencial evocado (EPOCS): una herramienta de investigación y una terapia emergente para los trastornos neuromusculares crónicos

Este protocolo único apunta al cambio beneficioso en lugares clave del sistema nervioso. Esto desencadena un cambio beneficioso mucho más amplio. Mejora en gran medida el comportamiento, como caminar, que se ha visto afectado por la médula espinal o una lesión cerebral.

La principal ventaja del software EPOCS es que guía al experimentador o terapeuta a través de la compleja serie de pasos analíticos de procedimiento que requiere el protocolo. El condicionamiento operante del reflejo H puede mejorar la recuperación de la locomoción y otros comportamientos importantes para las personas con lesión de la médula espinal, accidente cerebrovascular, esclerosis múltiple y otros trastornos neurológicos crónicos. El protocolo se puede extender a los reflejos H de otros músculos de las piernas o los brazos a otras vías reflejas, como las responsables de los reflejos cutáneos y a las vías que conectan el cerebro con la médula espinal.

Si nunca antes ha realizado mediciones del reflejo H, comuníquese con el Centro Nacional de Neuromodulación para la Rehabilitación para obtener oportunidades básicas de capacitación práctica. Los materiales tutoriales también están disponibles en su sitio web. Para comenzar, verifique que el participante esté configurado con electrodos estimulantes, electrodos EMG bipolares en el músculo sóleo y tibial anterior en un electrodo de tierra.

Inicie la aplicación EPOCS, introduzca el ID del asunto e inicie una sesión. Pídale al participante que se ponga de pie naturalmente. Habilite el estimulador y ajuste la intensidad de estimulación a su valor mínimo, luego presione Inicio.

Advierta al participante que espere estimulación y aumente gradualmente la intensidad a 10 miliamperios o más hasta que se vea un reflejo H claro. Encuentre la ubicación estimulante que provoca el reflejo H más grande moviendo el cátodo un ancho de electrodo completo medialmente, y luego lateralmente, luego un ancho de medio electrodo medial y lateralmente, y finalmente, un ancho de electrodo completo hacia arriba y luego hacia abajo. Marque, anote y fotografíe la posición de los electrodos para ayudar en el reposicionamiento.

Cambie a la pestaña Curva de reclutamiento. Vaya a Configuración, luego EMG y configure los rangos para los niveles de actividad de fondo objetivo y antagonista que permitirán la estimulación. Establezca la duración de retención de fondo en 2 segundos para especificar cuánto tiempo el participante debe mantener continuamente el EMG en el rango para activar cada estímulo, habilitar el estimulador y establecer la intensidad en un valor mínimo de, digamos, 5 miliamperios.

Con el participante de pie, pulse Inicio. Demuestre el nivel de EMG de fondo en tiempo real en el músculo objetivo al participante. La actividad de ambos músculos debe estar dentro de sus rangos requeridos para girar la barra de un tono rojo brillante a un tono verde más oscuro y debe permanecer allí durante 2 segundos para desencadenar la estimulación.

Presione Detener al final de la carrera de práctica. Con el participante de pie, pulse Inicio para medir la curva de reclutamiento. Si el reflejo H ya es visible a la intensidad inicial elegida, disminuya gradualmente la corriente hasta que el reflejo H ya no se vea, luego haga clic en Detener y nuevamente Iniciar para comenzar la ejecución.

Consulte el contador Ensayos completados. Después de cada 4 ensayos, aumente manualmente la intensidad de la estimulación en 2 miliamperios y tome nota de la intensidad. Continúe hasta que el tamaño de la onda M alcance una meseta.

Presione Detener cuando haya terminado y pida al participante que se siente a descansar. Asocie los registros escritos con los números de ejecución que se muestran en la parte superior derecha de la ventana. Al final de la ejecución, abra la pestaña Registro e ingrese cualquier información relevante manualmente.

Pulse el botón Análisis para abrir la ventana Análisis. En el panel superior de la ventana de análisis, examine la superposición bloqueada por estímulos de las señales musculares objetivo de cada ensayo en la ejecución anterior. Ajuste el principio y el final del intervalo de destino verde y el intervalo de referencia marrón y, a continuación, haga clic en el botón Usar tiempos marcados para guardar estos ajustes.

En el panel Secuencia de la mitad inferior de la ventana de análisis, evalúe la curva de reclutamiento resultante. Ajuste la configuración para ver la amplitud rectificada de pico a pico o media y para agrupar los resultados de ensayos consecutivos. Especifique los ensayos que se agruparán en 4 y registre el M-max y el H-max resultantes.

Si esta es la primera sesión del participante, busque la ubicación óptima de registro de EMG del músculo objetivo. Primero, mueva los electrodos del sóleo medialmente por medio ancho de electrodo, luego reúna una curva de reclutamiento completa y registre el M-max y H-max resultantes. A continuación, mueva los electrodos del sóleo a la misma distancia lateralmente de su posición original y, nuevamente, realice una medición de la curva de reclutamiento.

Marque, anote y fotografíe la posición del electrodo que maximiza el H-max. Elija una intensidad de estímulo que provoque un reflejo H cercano al máximo, pero con una onda M visible. Lo ideal es apuntar al lado ascendente de la curva.

Elija una intensidad de estímulo más alta solo si es necesario para garantizar una onda M distinguible como en este caso. Establezca este valor de intensidad de estímulo en el estimulador y anote esto y el tamaño de onda M correspondiente para futuras sesiones. Para medir la distribución de los tamaños H-reflex sin dar retroalimentación de respuesta, cambie a la pestaña Ensayos de control.

Con el participante de pie, presione Inicio e indique al participante que mantenga el nivel requerido de actividad muscular de fondo. Para una sesión inicial o de seguimiento, realice 75 ensayos seguidos, mientras que para una sesión de acondicionamiento, realice 20 ensayos. Después de las pruebas, presione Detener para finalizar la ejecución y, a continuación, presione Análisis.

Evalúe la superposición de formas de onda de respuesta ensayo por ensayo en el panel superior y, si es necesario, la secuencia de tamaños de respuesta a continuación. Una nueva distribución de pestañas se activa de forma predeterminada en la parte superior de la pestaña Secuencia. Haga clic en Resultados del registro para agregar las estadísticas de resumen al registro de sesión.

Para una sesión de referencia, repita estos pasos para un total de tres series de 75 ensayos cada una y pase a la medición de la curva de reclutamiento de cierre. Para una sesión de acondicionamiento, establezca el percentil objetivo en 66. Seleccione el criterio correspondiente para el acondicionamiento hacia abajo pulsando el botón Down-Condition.

Esta acción se registrará automáticamente y la ventana Análisis se cerrará. Cambia a la pestaña Pruebas de entrenamiento y, a continuación, pulsa Iniciar con el participante de pie. Explique al participante la nueva barra de comentarios en el centro de la pantalla que muestra el tamaño H-reflex más reciente en relación con el rango objetivo sombreado.

Si la respuesta cae dentro del rango objetivo, la barra será verde oscuro y la prueba se contará como exitosa. Si cae fuera del rango, la barra será de un rojo más brillante y la prueba se contará como infructuosa. Motive al participante a realizar tantos ensayos exitosos como sea posible.

Después de 75 ensayos, presione Detener para finalizar la ejecución, luego presione el botón Análisis y use la pestaña Secuencia para verificar que las ondas M permanecieron constantes en el tamaño deseado. Con la ficha Distribución seleccionada, utilice el botón Condición descendente para actualizar el criterio de condicionamiento operante para la siguiente ejecución. Repita este procedimiento dos veces durante 75 ensayos cada uno.

Al final de la sesión, realice otra medición de la curva de reclutamiento. El análisis se realizó después de una ejecución en el modo de curva de reclutamiento durante el condicionamiento operante del reflejo H. En el panel Secuencia, la intensidad del estímulo aumenta de izquierda a derecha con el número de prueba.

El tamaño del reflejo H aumenta y luego disminuye en función de la intensidad del estímulo, mientras que el tamaño de la onda M aumenta, luego se satura. El análisis se realizó después de una ejecución realizada en modo Control Trials o Training Trials durante el condicionamiento operante H-reflex. El panel de distribución mostró un histograma de tamaños H-reflex que facilitó la selección de un nivel de criterio apropiado para el posterior acondicionamiento hacia arriba o hacia abajo.

El tamaño del reflejo H y los participantes neurológicamente no deteriorados trazados en función de los números de sesión mostraron efectos contrastantes del condicionamiento hacia arriba y hacia abajo. El efecto beneficioso del acondicionamiento del reflejo H sóleo hacia abajo se observó en participantes con deterioro crónico de las extremidades inferiores después de una lesión incompleta de la médula espinal. El acondicionamiento exitoso se asoció con una mejora en la velocidad de marcha y la simetría de la marcha en relación con la línea de base.

La efectividad de este protocolo depende de la motivación y de cuánto se preocupa el sujeto por la retroalimentación. Es importante alentar al sujeto a tener éxito en cada prueba lo mejor que pueda, aprovechando la retroalimentación que proporciona el software. Absolutamente, como terapeuta, podría considerar agregar algunos ejercicios de control funcional o motor apropiados junto con el condicionamiento operante.

Por ejemplo, es posible que desee que su paciente haga una práctica simple de caminar inmediatamente después del acondicionamiento descendente del reflejo H del sóleo para obtener mejores resultados. El desarrollo de EPOCS nos ha permitido ampliar la gama de aplicaciones de condicionamiento operante en el tratamiento de diferentes vibraciones de pacientes y deterioro sensorial motor y ha acelerado nuestros esfuerzos para aprovechar al máximo la neuroplasticidad para ampliar las posibilidades de neurorehabilitación.