Wywołany potencjalny system warunkowania instrumentalnego (EPOCS): narzędzie badawcze i nowa terapia przewlekłych zaburzeń nerwowo-mięśniowych

Ten unikalny protokół ma na celu korzystną zmianę w kluczowych miejscach w układzie nerwowym. To uruchamia znacznie szerszą korzystną zmianę. Znacznie poprawia zachowanie, takie jak chodzenie, które zostało upośledzone przez uszkodzenie rdzenia kręgowego lub mózgu.

Główną zaletą oprogramowania EPOCS jest to, że prowadzi ono eksperymentatora lub terapeutę przez złożoną serię proceduralnych kroków analitycznych, których wymaga protokół. Kondycjonowanie instrumentalne H-reflex może być w stanie poprawić odzyskiwanie lokomocji i innych ważnych zachowań u osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego, udarem, stwardnieniem rozsianym i innymi przewlekłymi zaburzeniami neurologicznymi. Protokół można rozszerzyć na odruchy H innych mięśni nóg lub ramion, na inne szlaki odruchowe, takie jak te odpowiedzialne za odruchy skórne oraz na ścieżki łączące mózg z rdzeniem kręgowym.

Jeśli nigdy wcześniej nie wykonywałeś pomiarów H-refleksu, skontaktuj się z Narodowym Centrum Neuromodulacji Rehabilitacji, aby uzyskać podstawowe możliwości szkolenia praktycznego. Materiały instruktażowe są również dostępne na ich stronie internetowej. Na początek sprawdź, czy uczestnik jest wyposażony w elektrody stymulujące, bipolarne elektrody EMG na mięśniu płaszczkowatym i piszczelowym przednim w elektrodzie uziemiającej.

Uruchom aplikację EPOCS, wprowadź identyfikator podmiotu i rozpocznij sesję. Poproś uczestnika, aby wstał w sposób naturalny. Włącz stymulator i ustaw intensywność stymulacji na minimalną wartość, a następnie naciśnij Start.

Ostrzeż uczestnika, aby spodziewał się stymulacji i stopniowo zwiększaj intensywność do 10 miliamperów lub więcej, aż pojawi się wyraźny odruch H. Znajdź miejsce stymulujące, które wywołuje największy odruch H, przesuwając katodę o pełną szerokość elektrody przyśrodkowo, a następnie na boki, następnie o połowę szerokości elektrody przyśrodkowo i na boki, a na końcu o pełną szerokość elektrody w górę, a następnie w dół. Oznacz, zanotuj i sfotografuj położenie elektrod, aby pomóc w zmianie położenia.

Przejdź do zakładki Krzywa rekrutacji. Przejdź do Ustawień, a następnie EMG i skonfiguruj zakresy dla poziomów aktywności tła celu i antagonisty, które pozwolą na stymulację. Ustaw czas zatrzymania tła na 2 sekundy, aby określić, jak długo uczestnik musi stale utrzymywać EMG w zasięgu, aby wyzwolić każdy bodziec, włączyć stymulator i ustawić intensywność na minimalną wartość, powiedzmy 5 miliamperów.

Gdy uczestnik stoi, naciśnij przycisk Start. Zademonstruj uczestnikowi poziom tła EMG w mięśniu docelowym w czasie rzeczywistym. Aktywność obu mięśni musi mieścić się w wymaganych zakresach, aby zmienić odcień paska z jaskrawoczerwonego na ciemniejszy zielony i musi pozostać tam przez 2 sekundy, aby wywołać stymulację.

Naciśnij przycisk Stop na końcu biegu treningowego. Gdy uczestnik stoi, naciśnij Start, aby zmierzyć krzywą rekrutacji. Jeśli odruch H jest już widoczny przy wybranej intensywności początkowej, stopniowo zmniejszaj prąd, aż odruch H przestanie być widoczny, a następnie kliknij Stop i ponownie Start, aby rozpocząć bieg.

Sprawdź licznik Ukończone próby. Po każdych 4 próbach ręcznie zwiększ intensywność stymulacji o 2 miliampery i zanotuj intensywność. Kontynuuj, aż rozmiar fali M osiągnie plateau.

Po zakończeniu naciśnij przycisk Stop i poproś uczestnika, aby usiadł i odpoczął. Powiąż wszelkie pisemne zapisy z numerami biegów wyświetlanymi w prawym górnym rogu okna. Po zakończeniu przebiegu otwórz kartę Dziennik i wprowadź ręcznie wszelkie istotne informacje.

Naciśnij przycisk Analiza, aby otworzyć okno Analiza. W górnym panelu okna analizy zbadaj zablokowaną przez bodziec nakładkę sygnałów mięśni docelowych z każdej próby w poprzednim przebiegu. Dostosuj początek i koniec zielonego interwału docelowego i brązowego interwału odniesienia, a następnie kliknij przycisk Użyj zaznaczonych czasów, aby zapisać te ustawienia.

W okienku Sekwencja w dolnej połowie okna analizy oceń wynikową krzywą rekrutacji. Dostosuj ustawienia, aby wyświetlić amplitudę międzyszczytową lub średnią wyprostowaną oraz połączyć wyniki z kolejnych prób. Określ próby do puli na 4 i zarejestruj wynikowe M-max i H-max.

Jeśli jest to pierwsza sesja uczestnika, należy poszukać optymalnego miejsca zapisu EMG mięśni docelowych. Najpierw przesuń elektrody płaszczkowate przyśrodkowo o połowę szerokości elektrody, a następnie zbierz pełną krzywą rekrutacyjną i zapisz wynikowe M-max i H-max. Następnie przesuń elektrody płaszczkowate na tę samą odległość w bok od ich pierwotnego położenia i ponownie wykonaj pomiar krzywej rekrutacji.

Oznacz, zanotuj i sfotografuj pozycję elektrody, która maksymalizuje H-max. Wybierz intensywność bodźca, która wywołuje odruch H bliski maksymalny, ale z widocznym załamkiem M. Najlepiej celować w rosnącą stronę krzywej.

Wybierz wyższą intensywność bodźca tylko wtedy, gdy jest to konieczne, aby zapewnić rozróżnialną falę M, jak w tym przypadku. Ustaw tę wartość intensywności bodźca na stymulatorze i zanotuj tę oraz odpowiadający jej rozmiar fali M dla przyszłych sesji. Aby zmierzyć rozkład rozmiarów H-reflex bez udzielania informacji zwrotnej odpowiedzi, przejdź do zakładki Próby kontrolne.

Gdy uczestnik stoi, naciśnij Start i poinstruuj uczestnika, aby utrzymywał wymagany poziom aktywności mięśni w tle. W przypadku sesji wyjściowej lub kontrolnej wykonaj 75 prób z rzędu, natomiast w przypadku sesji kondycjonującej wykonaj 20 prób. Po zakończeniu prób naciśnij przycisk Stop, aby zakończyć przebieg, a następnie naciśnij przycisk Analiza.

Oceń nakładanie się przebiegów odpowiedzi próbnych w górnym panelu i, jeśli to konieczne, sekwencję rozmiarów odpowiedzi poniżej. Dystrybucja nowej karty jest domyślnie aktywowana na karcie Sekwencja. Kliknij pozycję Wyniki dziennika, aby dołączyć statystyki podsumowujące do dziennika sesji.

W przypadku sesji podstawowej powtórz te kroki, co daje łącznie trzy serie po 75 prób każda i przejdź do pomiaru końcowej krzywej rekrutacji. W przypadku sesji kondycjonowania ustaw percentyl docelowy na 66. Wybierz odpowiednie kryterium kondycjonowania puchu, naciskając przycisk Down-Condition.

Ta akcja zostanie automatycznie zarejestrowana, a okno Analiza zostanie zamknięte. Przejdź do zakładki Próby treningowe, a następnie naciśnij przycisk Start, gdy uczestnik stoi. Wyjaśnij uczestnikowi nowy pasek informacji zwrotnej na środku ekranu, pokazujący najnowszy rozmiar refleksu H w stosunku do zacienionego zakresu celu.

Jeśli odpowiedź mieści się w zakresie docelowym, pasek będzie ciemnozielony, a próba zostanie policzona jako zakończona sukcesem. Jeśli wypadnie poza zakres, pasek będzie jaśniej czerwony, a próba zostanie policzona jako nieudana. Zmotywuj uczestnika do wykonania jak największej liczby udanych prób

Po 75 próbach naciśnij Stop, aby zakończyć przebieg, a następnie naciśnij przycisk Analiza i użyj zakładki Sekwencja, aby sprawdzić, czy fale M pozostały stałe w żądanym rozmiarze. Po wybraniu karty Dystrybucja użyj przycisku Warunek w dół, aby zaktualizować kryterium warunkowania instrumentalnego dla następnego uruchomienia. Powtórz tę procedurę dwukrotnie, z każdej po 75 prób.

Na koniec sesji wykonaj kolejny pomiar krzywej rekrutacji. Analizę przeprowadzono po uruchomieniu w trybie krzywej rekrutacji podczas warunkowania instrumentalnego H-reflex. W okienku Sekwencja intensywność bodźca zwiększa się od lewej do prawej wraz z numerem próby.

Rozmiar H-refleksu wzrasta, a następnie spada w funkcji intensywności bodźca, podczas gdy rozmiar fali M rośnie, a następnie nasyca się. Analizę przeprowadzono po przebiegu przeprowadzonym w trybie prób kontrolnych lub prób treningowych podczas warunkowania instrumentalnego H-reflex. Panel rozkładu pokazał histogram rozmiarów H-odruchu, który ułatwił wybór odpowiedniego poziomu kryterium dla późniejszego kondycjonowania w górę lub w dół.

Wielkość odruchu H i nieupośledzeni neurologicznie uczestnicy, wykreśleni w funkcji numerów sesji, wykazywali kontrastujące efekty kondycjonowania w górę i w dół. Korzystny wpływ kondycjonowania mięśnia płaszczkowatego H-odruchem w dół zaobserwowano u uczestników z przewlekłym upośledzeniem kończyn dolnych po niepełnym uszkodzeniu rdzenia kręgowego. Skuteczne kondycjonowanie wiązało się z poprawą prędkości chodzenia i symetrii chodu w stosunku do wartości wyjściowej.

Skuteczność tego protokołu zależy od motywacji i tego, jak bardzo podmiotowi zależy na informacji zwrotnej. Ważne jest, aby zachęcać osobę badaną do odniesienia sukcesu w każdej próbie najlepiej, jak potrafisz, wykorzystując informacje zwrotne dostarczane przez oprogramowanie. Oczywiście, jako terapeuta, możesz rozważyć dodanie odpowiednich ćwiczeń kontroli funkcjonalnej lub motorycznej w połączeniu z warunkowaniem instrumentalnym

Na przykład, aby uzyskać najlepsze wyniki, możesz poprosić pacjenta o wykonanie prostej praktyki chodzenia natychmiast po kondycjonowaniu odruchu H-reflex płaszczkowatego. Opracowanie EPOCS pozwoliło nam poszerzyć zakres zastosowań warunkowania instrumentalnego w leczeniu różnych drgań pacjentów i zaburzeń czuciowo-motorycznych oraz przyspieszyło nasze wysiłki na rzecz maksymalnego wykorzystania neuroplastyczności w celu rozszerzenia możliwości neurorehabilitacji.