Il sistema di condizionamento operante potenziale evocato (EPOCS): uno strumento di ricerca e una terapia emergente per i disturbi neuromuscolari cronici

Questo protocollo unico mira al cambiamento benefico nei punti chiave del sistema nervoso. Ciò innesca un cambiamento benefico molto più ampio. Migliora notevolmente il comportamento come camminare che è stato compromesso dal midollo spinale o da lesioni cerebrali.

Il vantaggio principale del software EPOCS è che guida lo sperimentatore o il terapeuta attraverso la complessa serie di passaggi analitici procedurali richiesti dal protocollo. Il condizionamento operante H-riflesso può essere in grado di migliorare il recupero della locomozione e altri comportamenti importanti per le persone con lesioni del midollo spinale, ictus, sclerosi multipla e altri disturbi neurologici cronici. Il protocollo può essere esteso ai riflessi H di altri muscoli delle gambe o delle braccia ad altre vie riflesse, come quelle responsabili dei riflessi cutanei e alle vie che collegano il cervello al midollo spinale.

Se non hai mai effettuato misurazioni del riflesso H prima, contatta il Centro nazionale di neuromodulazione per la riabilitazione per opportunità di formazione pratica di base. I materiali tutorial sono disponibili anche sul loro sito web. Per iniziare, verificare che il partecipante sia impostato con elettrodi stimolanti, elettrodi EMG bipolari sul muscolo soleo e tibiale anteriore in un elettrodo di terra.

Avviare l'applicazione EPOCS, immettere l'ID oggetto e avviare una sessione. Chiedi al partecipante di stare in piedi naturalmente. Attivare lo stimolatore e impostare l'intensità della stimolazione sul valore minimo, quindi premere Start.

Avvertire il partecipante di aspettarsi una stimolazione e aumentare gradualmente l'intensità a 10 milliampere o più fino a quando non si vede un chiaro riflesso H. Trova la posizione stimolante che suscita il più grande riflesso H spostando il catodo di una larghezza completa dell'elettrodo medialmente, e poi lateralmente, poi una larghezza di mezzo elettrodo medialmente e lateralmente e, infine, una larghezza completa dell'elettrodo su e poi giù. Contrassegnare, annotare e fotografare la posizione degli elettrodi per facilitare il riposizionamento.

Passare alla scheda Curva di reclutamento. Vai su Impostazioni, quindi EMG e configura gli intervalli per i livelli di attività in background target e antagonista che consentiranno la stimolazione. Impostare la durata della sospensione dello sfondo su 2 secondi per specificare per quanto tempo il partecipante deve mantenere continuamente l'EMG nel range per attivare ogni stimolo, abilitare lo stimolatore e impostare l'intensità su un valore minimo di 5 milliampere.

Con il partecipante in piedi, premere Start. Dimostrare il livello EMG di fondo in tempo reale nel muscolo bersaglio al partecipante. L'attività di entrambi i muscoli deve rientrare nei loro intervalli richiesti per trasformare la barra da una tonalità rossa brillante a una tonalità verde più scura e deve rimanere lì per 2 secondi per innescare la stimolazione.

Premere Stop alla fine della sessione di prove. Con il partecipante in piedi, premere Start per misurare la curva di reclutamento. Se l'H-reflex è già visibile all'intensità iniziale scelta, diminuire gradualmente la corrente fino a quando l'H-reflex non viene più visibile, quindi fare clic su Stop e nuovamente Start per iniziare la corsa.

Controllare il contatore Prove completate. Dopo ogni 4 prove, aumentare manualmente l'intensità della stimolazione di 2 milliampere e prendere nota dell'intensità. Continuare fino a quando la dimensione dell'onda M raggiunge un plateau.

Premi Stop quando hai finito e chiedi al partecipante di sedersi per riposare. Associare eventuali record scritti ai numeri di esecuzione visualizzati nella parte superiore destra della finestra. Al termine dell'esecuzione, aprire la scheda Registro e immettere manualmente tutte le informazioni pertinenti.

Premere il pulsante Analisi per aprire la finestra Analisi. Nel pannello superiore della finestra di analisi, esaminare la sovrapposizione bloccata dallo stimolo dei segnali muscolari target di ciascuna prova nell'esecuzione precedente. Regolare l'inizio e la fine dell'intervallo target verde e dell'intervallo di riferimento marrone, quindi fare clic sul pulsante Usa intervalli contrassegnati per salvare queste impostazioni.

Nel riquadro Sequenza nella metà inferiore della finestra di analisi, valutare la curva di reclutamento risultante. Regolare le impostazioni per visualizzare l'ampiezza rettificata da picco a picco o media e per raggruppare i risultati di prove consecutive. Specificare le prove da raggruppare su 4 e registrare i risultati di M-max e H-max.

Se questa è la prima sessione del partecipante, cercare la posizione ottimale di registrazione EMG muscolare target. In primo luogo, spostare gli elettrodi soleus medialmente di una larghezza di mezzo elettrodo, quindi raccogliere una curva di reclutamento completa e registrare i risultanti M-max e H-max. Quindi, spostare gli elettrodi soleus alla stessa distanza lateralmente dalla loro posizione originale e, di nuovo, eseguire una misurazione della curva di reclutamento.

Contrassegnare, annotare e fotografare la posizione dell'elettrodo che massimizza l'H-max. Scegli un'intensità di stimolo che susciti un riflesso H vicino al massimo, ma con un'onda M visibile. Idealmente, mirare al lato ascendente della curva.

Scegli un'intensità di stimolo più elevata solo se necessario per garantire un'onda M distinguibile come in questo caso. Impostare questo valore di intensità dello stimolo sullo stimolatore e annotare questo e la corrispondente dimensione dell'onda M per le sessioni future. Per misurare la distribuzione delle dimensioni H-reflex senza fornire un feedback di risposta, passare alla scheda Prove di controllo.

Con il partecipante in piedi, premere Start e istruire il partecipante a mantenere il livello richiesto di attività muscolare di fondo. Per una sessione di base o di follow-up, eseguire 75 prove in successione, mentre per una sessione di condizionamento, eseguire 20 prove. Dopo le prove, premere Stop per terminare l'esecuzione, quindi premere Analisi.

Valutare la sovrapposizione delle forme d'onda della risposta prova per prova nel pannello superiore e, se necessario, la sequenza delle dimensioni della risposta riportata di seguito. Una nuova distribuzione di schede è attivata per impostazione predefinita nella parte superiore della scheda Sequenza. Fare clic su Risultati registro per aggiungere le statistiche di riepilogo al registro della sessione.

Per una sessione di base, ripetere questi passaggi per un totale di tre cicli di 75 prove ciascuno e passare alla misurazione della curva di reclutamento di chiusura. Per una sessione di condizionamento, impostare il percentile di destinazione su 66. Selezionare il criterio corrispondente per il condizionamento premendo il pulsante Down-Condition.

Questa azione verrà registrata automaticamente e la finestra Analisi si chiuderà. Passare alla scheda Prove di allenamento, quindi premere Inizia con il partecipante in piedi. Spiegare al partecipante la nuova barra di feedback al centro dello schermo che mostra la dimensione H-reflex più recente rispetto all'intervallo target ombreggiato.

Se la risposta rientra nell'intervallo target, la barra sarà verde scuro e la prova verrà conteggiata come riuscita. Se non rientra nell'intervallo, la barra sarà di un rosso più luminoso e la prova verrà conteggiata come non riuscita. Motivare il partecipante a eseguire il maggior numero possibile di prove di successo.

Dopo 75 prove, premere Stop per terminare la corsa, quindi premere il pulsante Analisi e utilizzare la scheda Sequenza per verificare che le onde M siano rimaste costanti alla dimensione desiderata. Con la scheda Distribuzione selezionata, utilizzare il pulsante Down-Condition per aggiornare il criterio di condizionamento operante per l'esecuzione successiva. Ripetere questa procedura due volte per 75 prove ciascuna.

Alla fine della sessione, eseguire un'altra misurazione della curva di reclutamento. L'analisi è stata eseguita a seguito di una corsa in modalità Recruitment Curve durante il condizionamento operante H-reflex. Nel riquadro Sequenza, l'intensità dello stimolo aumenta da sinistra a destra con il numero della prova.

La dimensione del riflesso H aumenta e poi diminuisce in funzione dell'intensità dello stimolo, mentre la dimensione dell'onda M aumenta, quindi si satura. L'analisi è stata eseguita a seguito di una corsa eseguita in modalità Control Trials o Training Trials durante il condizionamento operante H-reflex. Il pannello di distribuzione ha mostrato un istogramma delle dimensioni H-reflex che ha facilitato la selezione di un livello di criterio appropriato per il successivo condizionamento su o giù.

Le dimensioni del riflesso H e i partecipanti neurologicamente non compromessi tracciati in funzione dei numeri di sessione hanno mostrato effetti contrastanti di condizionamento su e giù. L'effetto benefico del condizionamento del soleo H-riflesso verso il basso è stato osservato nei partecipanti con compromissione cronica degli arti inferiori a seguito di lesione incompleta del midollo spinale. Il successo del condizionamento è stato associato a un miglioramento della velocità di deambulazione e della simmetria dell'andatura rispetto al basale.

L'efficacia di questo protocollo dipende dalla motivazione e da quanto il soggetto si preoccupa del feedback. È importante incoraggiare il soggetto ad avere successo in ogni prova nel miglior modo possibile, sfruttando il feedback fornito dal software. Assolutamente, come terapeuta, potresti prendere in considerazione l'aggiunta di alcuni esercizi di controllo funzionale o motorio appropriati in tandem con il condizionamento operante.

Ad esempio, potresti voler far fare al tuo paziente qualche semplice pratica di camminata immediatamente dopo il down-conditioning del soleo H-reflex per ottenere i migliori risultati. Lo sviluppo di EPOCS ci ha permesso di ampliare la gamma di applicazioni di condizionamento operante nel trattamento di diverse vibrazioni del paziente e compromissione motoria sensoriale e ha accelerato i nostri sforzi per sfruttare al massimo la neuroplasticità per espandere le possibilità di neuroriabilitazione.