A NEW TECHNOLOGY FOR RECOVERY OF LOCOMOTION IN PATIENTS AFTER A STROKE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Neural networks in the spinal cord can generate the walking pattern and control posture in the absence of supraspinal influences. A technology has been created using transcutaneous electrical spinal cord stimulation (tSCS). During walking, tSCS activated spinal locomotor networks, as well as leg flexor/extensor motor pools in the swing/support phases, respectively. It was suggested that the use of this technology in people with locomotion disorders would improve walking. Patients with hemiparesis were studied 3–11 months after a stroke, the duration of the course was 2 weeks. Patients of the main and control groups received standard therapy and rehabilitation using technology; in the control group, sham tESCS was used. After the course in the main group, in contrast to the control group, minimal clinically significant changes in walking parameters were achieved. The developed technology is an effective means of restoring walking in patients with hemiparesis.

About the authors

T. R. Moshonkina

Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, St. Petersburg

E. N. Zharova

Almazov National Medical Research Centre

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, Saint- Petersburg

S. S. Ananev

Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, St. Petersburg

N. D. Shanybina

Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, St. Petersburg

E. A. Vershinina

Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, St. Petersburg

V. A. Lyakhovetskii

Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, St. Petersburg

A. A. Grishin

Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, St. Petersburg

E. V. Shlyakhto

Almazov National Medical Research Centre

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, Saint- Petersburg

Y. P. Gerasimenko

Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences

Email: moshonkina@infran.ru
Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Angeli C., Edgerton V., Gerasimenko Y., et al. Altering spinal cord excitability enables voluntary movements after chronic complete paralysis in humans // Brain. 2014. V. 137. P. 1394–1409.
  2. Wagner F., Mignardot J., Le Goff-Mignardot C., et al. Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury // Nature. 2018. V. 563. P. 65–71.
  3. Moshonkina T., Grishin A., Bogacheva I., et al. Novel non-invasive strategy for spinal neuromodulation to control human locomotion // Front. Hum. Neurosci. 2021. V. 14. P. 622533.
  4. Gorodnichev R., Pukhov A., Moiseev S., et al. Regulation of gait cycle phases during noninvasive electrical stimulation of the spinal cord // Hum. Physiol. 2021.V. 47. P. 60–69.
  5. Siu R., Brown E., Mesbah S., et al. Novel noninvasive spinal neuromodulation strategy facilitates recovery of stepping after motor complete paraplegia // J. Clin. Med. 2022. V. 11. P. 3670.
  6. Feigin V., Norrving B., Mensah G. Global burden of stroke // 2017. Circ. Res. V. 120. P. 439–448.
  7. Grishin A., Bobrova E., Reshetnikova V., et al. A system for detecting stepping cycle phases and spinal cord stimulation as a tool for controlling human locomotion // Biomed. Eng. 2021. V. 54. P. 312–316.
  8. Murray L., Tahayori B., Knikou M. Transspinal direct current stimulation produces persistent plasticity in human motor pathways // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 1–11.
  9. Benavides F., Jo H., Lundell H., et al. Cortical and subcortical effects of transcutaneous spinal cord stimulation in humans with tetraplegia // J. Neurosci. 2020. V. 40. P. 2633–2643.
  10. Fulk G., He Y. Minimal clinically important difference of the 6-minute walk test in people with stroke // J. Neurol. Phys. Ther. 2018. V. 42. P. 235–240.
  11. Bohannon R., Glenney S. Minimal clinically important difference for change in comfortable gait speed of adults with pathology: a systematic review // J. Eval. Clin. Pract. 2014. V. 20. P. 295–300.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (252KB)
3.

Download (57KB)

Copyright (c) 2023 Т.Р. Мошонкина, Е.Н. Жарова, С.С. Ананьев, Н.Д. Шандыбина, Е.А. Вершинина, В.А. Ляховецкий, А.А. Гришин, Е.В. Шляхто, Ю.П. Герасименко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».