Evoked Potential Operant Conditioning System (EPOCS): Et forskningsverktøy og en fremvoksende terapi for kroniske nevromuskulære lidelser

Denne unike protokollen retter seg mot gunstig endring til viktige steder i nervesystemet. Dette utløser mye større fordelaktig endring. Det forbedrer i stor grad oppførselen som å gå som har blitt svekket av ryggmarg eller hjerneskade.

Den største fordelen med EPOCS-programvaren er at den veileder eksperimentøren eller terapeuten gjennom den komplekse serien av prosessuelle analytiske trinn som protokollen krever. H-reflex operant conditioning kan være i stand til å forbedre utvinningen av bevegelse og annen viktig atferd for personer med ryggmargsskade, hjerneslag, multippel sklerose og andre kroniske nevrologiske lidelser. Protokollen kan utvides til H-reflekser av andre ben- eller armmuskler til andre refleksveier, for eksempel de som er ansvarlige for kutane reflekser og til veier som forbinder hjernen til ryggmargen.

Hvis du aldri har gjort H-refleksmålinger før, kontakt National Center of Neuromodulation for Rehabilitation for grunnleggende praktiske treningsmuligheter. Opplæringsmateriell er også tilgjengelig på deres hjemmeside. For å begynne, kontroller at deltakeren er satt opp med stimulerende elektroder, bipolare EMG-elektroder ved soleusmuskelen og tibialis anterior i en jordelektrode.

Start EPOCS-applikasjonen, skriv inn emne-ID og start en økt. Be deltakeren om å stå naturlig. Aktiver stimulatoren og sett stimuleringsintensiteten til minimumsverdien, og trykk deretter på Start.

Advar deltakeren om å forvente stimulering og øk intensiteten gradvis til 10 milliampere eller mer til en klar H-refleks er sett. Finn den stimulerende plasseringen som fremkaller den største H-refleksen ved å flytte katoden en full elektrodebredde medialt, og deretter lateralt, deretter en halv elektrodebredde medialt og lateralt, og til slutt en full elektrodebredde opp og deretter ned. , noter og fotografer elektrodens posisjon for å hjelpe til med reposisjonering.

Bytt til kategorien Rekrutteringskurve. Gå til Innstillinger, deretter EMG og konfigurer områdene for mål- og antagonistbakgrunnsaktivitetsnivåene som tillater stimulering. Sett bakgrunnsvarigheten til 2 sekunder for å spesifisere hvor lenge deltakeren kontinuerlig må holde EMG innenfor rekkevidde for å utløse hver stimulus, aktivere stimulatoren og sette intensiteten til en minimumsverdi på si 5 milliampere.

Mens deltakeren står, trykker du på Start. Demonstrer sanntids bakgrunn EMG-nivå i målmuskelen til deltakeren. Aktiviteten fra begge musklene må være innenfor de nødvendige områdene for å snu stangen fra en lys rød til en mørkere grønn nyanse, og den må forbli der i 2 sekunder for å utløse stimulering.

Trykk på Stopp på slutten av øvelseskjøringen. Mens deltakeren står, trykker du på Start for å måle rekrutteringskurven. Hvis H-refleksen allerede er synlig ved den valgte startintensiteten, reduserer du strømmen gradvis til H-refleksen ikke lenger vises, og deretter klikker du Stopp og starter på nytt for å starte kjøringen.

Sjekk Trials Completed-telleren. Etter hver 4. forsøk, øk stimuleringsintensiteten manuelt med 2 milliampere og noter intensiteten. Fortsett til M-bølgestørrelsen når et platå.

Trykk på Stopp når du er ferdig, og be deltakeren om å sette seg ned for å hvile. Knytt eventuelle skriftlige poster til kjørenumrene som vises øverst til høyre i vinduet. På slutten av kjøringen åpner du Logg-fanen og skriver inn all relevant informasjon manuelt.

Trykk på Analyse-knappen for å åpne analysevinduet. I det øvre panelet i analysevinduet undersøker du stimuluslåst overlegg av målmuskelsignalene fra hvert forsøk i forrige kjøring. Juster begynnelsen og slutten av det grønne målintervallet og det brune referanseintervallet, og klikk deretter på Bruk merkede tidsberegninger for å lagre disse innstillingene.

I Sekvens-ruten i nedre halvdel av analysevinduet vurderer du den resulterende rekrutteringskurven. Juster innstillingene for å vise topp-til-topp eller gjennomsnittlig utbedret amplitude og for å samle resultater fra påfølgende forsøk. Spesifiser forsøk som skal samles ved 4, og registrer den resulterende M-max og H-max.

Hvis dette er deltakerens første økt, kan du søke etter det optimale EMG-opptaksstedet for målmuskelen. Flytt først soleuselektrodene medialt med en halv elektrodebredde, samle deretter en full rekrutteringskurve og registrer den resulterende M-max og H-max. Deretter flytter du soleuselektrodene i samme avstand sideveis fra sin opprinnelige posisjon, og igjen utfører du en rekrutteringskurvemåling.

, noter og fotografer elektrodeposisjonen som maksimerer H-maks. Velg en stimulusintensitet som fremkaller en nær maksimal H-refleks, men med en synlig M-bølge. Ideelt sett sikte på den stigende siden av kurven.

Velg en høyere stimulusintensitet bare hvis det er nødvendig for å sikre en gjenkjennelig M-bølge som i dette tilfellet. Sett denne stimulusintensitetsverdien på stimulatoren og noter denne og den tilsvarende M-bølgestørrelsen for fremtidige økter. Hvis du vil måle fordelingen av H-refleksstørrelser uten å gi svar på tilbakemelding, bytter du til kategorien Kontrollforsøk.

Når deltakeren står, trykker du på Start og instruerer deltakeren om å opprettholde det nødvendige nivået av bakgrunnsmuskelaktivitet. For en baseline eller oppfølgingsøkt, utfør 75 forsøk etter hverandre, mens for en kondisjoneringsøkt, utfør 20 forsøk. Etter forsøkene trykker du på Stopp for å avslutte kjøringen, og deretter trykker du på Analyse.

Vurder overlegget av responsbølgeformer fra forsøk til forsøk i det øvre panelet, og om nødvendig sekvensen av responsstørrelser nedenfor. En ny fanedistribusjon er aktivert som standard på toppen av kategorien Sekvens. Klikk på Logg resultater for å legge til sammendragsstatistikken i øktloggen.

For en baseline-økt, gjenta disse trinnene i totalt tre løp med 75 forsøk hver og hopp til måling av avsluttende rekrutteringskurve. For en kondisjoneringsøkt setter du målpersentilen til 66. Velg det tilsvarende kriteriet for down-condition ved å trykke på Down-Condition-knappen.

Denne handlingen logges automatisk og analysevinduet lukkes. Bytt til Treningsforsøk-fanen, og trykk deretter på Start med deltakeren stående. Forklar deltakeren den nye tilbakemeldingslinjen midt på skjermen som viser den nyeste H-refleksstørrelsen i forhold til det skyggelagte målområdet.

Hvis svaret faller innenfor målområdet, vil linjen være mørkegrønn og prøveperioden vil bli regnet som vellykket. Hvis den faller utenfor området, vil linjen være lysere rød og forsøket vil bli regnet som mislykket. Motivere deltakeren til å utføre så mange vellykkede forsøk som mulig.

Etter 75 forsøk trykker du på Stopp for å avslutte kjøringen, trykker deretter på Analyse-knappen og bruker kategorien Sekvens til å kontrollere at M-bølgene holdt seg konstant i ønsket størrelse. Når kategorien Distribusjon er valgt, bruker du knappen Down-Condition til å oppdatere operant condition-kriteriet for neste kjøring. Gjenta denne prosedyren to ganger for 75 forsøk hver.

På slutten av økten, utfør en annen rekrutteringskurvemåling. Analysen ble utført etter et løp i rekrutteringskurvemodus under H-reflex operant kondisjonering. I Sekvens-ruten øker stimulusintensiteten fra venstre til høyre med prøvenummeret.

H-refleksstørrelsen stiger og faller deretter som en funksjon av stimulusintensitet, mens M-bølgestørrelsen stiger, og deretter metter. Analysen ble gjort etter en løpetur utført i Control Trials eller Training Trials-modus under H-reflex operant conditioning. Fordelingspanelet viste et histogram av H-refleksstørrelser som gjorde det mulig å velge et passende kriterienivå for etterfølgende opp- eller nedkondisjonering.

H-refleksstørrelse og nevrologisk uhemmede deltakere plottet som en funksjon av øktnumre viste en kontrasterende effekt av opp og ned kondisjonering. Den gunstige effekten av soleus H-reflex down condition ble observert hos deltakere med kronisk nedsatt underekstremitet etter ufullstendig ryggmargsskade. Vellykket kondisjonering var assosiert med en forbedring i ganghastighet og gangsymmetri i forhold til baseline.

Effektiviteten av denne protokollen avhenger av motivasjon og hvor mye emnet bryr seg om tilbakemeldingen. Det er viktig å oppmuntre emnet til å lykkes i hver prøveversjon så godt du kan, og utnytte tilbakemeldingene som programvaren gir. Absolutt, som terapeut, kan du vurdere å legge til noen passende funksjonelle eller motoriske kontrolløvelser sammen med operant condition.

For eksempel kan det være lurt å få pasienten til å gjøre noen enkle gangøvelser umiddelbart etter soleus H-reflex down-condition for best resultat. Utviklingen av EPOCS har gjort det mulig for oss å utvide spekteret av operant kondisjoneringsapplikasjoner ved behandling av forskjellige pasientvibrasjoner og sensorisk motorisk svekkelse og akselerert vår innsats for å maksimalt utnytte nevroplastisitet for å utvide mulighetene for nevrorehabilitering.