The effect of walking supported by elicitation of the nociceptive withdrawal reflex on the corticospinal pathways
Authors
Sipka, Petr ; Thijssen, Marjolein Eiselina
Term
4. term
Publication year
2017
Submitted on
2017-06-06
Pages
97
Abstract
Baggrund: Flere mennesker overlever i dag et slagtilfælde, men mange har gangbesvær. At genvinde evnen til at gå er et hovedmål i rehabiliteringen. En lovende metode er elektrisk stimulation af fodsålen, som udløser tilbagetrækningsrefleksen (en automatisk reaktion, der får benet til at bøje og trække foden væk) og kan hjælpe med at starte svingfasen. Metoden ser effektiv ud i praksis, men det er uklart, hvordan den påvirker forbindelserne mellem hjerne og rygmarv. Formål: At undersøge hos raske personer, om 30 minutters løbebåndsgang med elektrisk aktivering af tilbagetrækningsrefleksen ændrer excitabiliteten i kortikospinale (hjerne-til-rygmarv) og spinal (rygmarvs) baner. Metode: 17 raske voksne deltog. 9 gik 30 minutter på løbebånd med elektrisk stimulation af fodsålen ved hælafsæt (når hælen løftes), og 8 gik uden stimulation. Før, lige efter og 30 minutter efter gang målte vi excitabilitet i skinnebensmusklen tibialis anterior. Kortikospinale baner blev vurderet med transkraniel magnetisk stimulering (TMS), som gav input/output-kurver (bl.a. hvile-motortærskel og maksimal motorisk evokeret respons, MEPmax). Spinal excitabilitet blev vurderet med mekanisk fremkaldte strækreflekser (målt som amplitude og latens af de to første komponenter). Effekter af tid og gruppe blev analyseret. Resultater: Der var ingen forskelle mellem stimulations- og kontrolgruppen for nogen af målene. På tværs af begge grupper faldt MEPmax signifikant lige efter og 30 minutter efter gang i forhold til før gang, mens andre dele af I/O-kurven ikke ændrede sig. Hvile-motortærsklen var forskellig mellem de to efter-målinger. For strækrefleksen var amplituden af første komponent lavere lige efter og 30 minutter efter, og anden komponent var lavere 30 minutter efter; latens ændrede sig ikke. Konklusion: 30 minutters løbebåndsgang—snarere end fodsåle-stimulationen i sig selv—var forbundet med små fald i excitabiliteten i hjerne-rygmarvsbaner og strækreflekser hos raske. På grund af stor forskel mellem deltagere er større studier nødvendige for at be- eller afkræfte disse fund.
Background: As more people survive stroke, many live with gait problems. Regaining the ability to walk is a key rehabilitation goal. One promising approach is electrical stimulation of the foot sole to trigger the withdrawal reflex (an automatic response that lifts the foot), helping start the swing phase. Although this method appears effective in practice, its effects on brain-to-spinal (corticospinal) and spinal pathways are unclear. Objective: To test in healthy adults whether 30 minutes of treadmill walking with electrical activation of the withdrawal reflex alters the excitability of corticospinal and spinal pathways. Methods: Seventeen healthy participants took part. Nine walked for 30 minutes on a treadmill with electrical stimulation of the foot sole at heel-off (when the heel lifts), and eight walked without stimulation. Excitability of the tibialis anterior muscle was measured before, immediately after, and 30 minutes after walking. Corticospinal function was assessed with transcranial magnetic stimulation (TMS) to produce input/output (I/O) curves, including resting motor threshold and maximal motor evoked potential (MEPmax). Spinal excitability was assessed with mechanically evoked stretch reflexes (analyzing amplitude and latency of the first two components). Time and group effects were analyzed. Results: There were no differences between the stimulation and control groups for any outcome. Across both groups, MEPmax decreased significantly immediately after and 30 minutes after walking compared with baseline, while other I/O-curve features did not change. The resting motor threshold differed between the two post-walk measurements. For the stretch reflex, the first component’s amplitude was lower immediately and 30 minutes after walking, and the second component was lower at 30 minutes; latencies were unchanged. Conclusions: In healthy adults, 30 minutes of treadmill walking—rather than foot-sole stimulation itself—was associated with small reductions in corticospinal and spinal reflex excitability. Given high between-person variability, larger studies are needed to confirm or refute these findings.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents