Evaluación de terapias de neurorehabilitación experimental para la recuperación de la destreza manual tras una lesión medular.

Abstract

El dany produït per una lesió de la medul·la espinal genera dèficits sensorials i motors que perduren al llarg de la vida de l'individu. Les seqüeles que provoca són terribles, ja que la reducció de mobilitat i sensació disminueixen dràsticament la qualitat de vida dels pacients. Actualment s'estan estudiant diferents intervencions experimentals que promoguin la reconnectivitat entre el cervell i els segments medul·lars per sota la lesió. Aquesta tesi recopila una sèrie d'estudis experimentals en rosegadors orientats a avaluar els efectes de la rehabilitació de les extremitats davanteres en la recuperació de la destresa manual després d'una contusió a la medul·la cervical. Els estudis estan orientats a la seva futura translació a pacients humans. Els resultats obtinguts mostren que una lesió per contusió moderada al segment C5 de la medul·la espinal de rates i de ratolins genera dèficits crònics en l'habilitat per estendre la pota i agafar objectes. Animals lesionats, amb i sense rehabilitació, presenten una pèrdua crònica de la destresa manual. La rehabilitació diària per agafar llavors d'una gradeta no indueix a millorar aquesta habilitat amb el temps. No obstant això, redueix la variabilitat dels errors comesos en assolir i agafar objectes, indicant la plasticitat que genera al sistema neuromuscular. Atesa l'absència de recuperació funcional, al següent estudi es va avaluar si la rehabilitació devia ser específica al moviment a millorar. No obstant, el resultats mostraren que ratolins lesionats amb rehabilitació específica, per assolir i agafar objectes, van millorar la seva destresa manual durant el procés de rehabilitació, tant com ho van fer els animals sense rehabilitació. Finalment, es va avaluar si no només el tipus de rehabilitació, sinó també la intensitat a què es realitza pogués afavorir la recuperació manual. Efectivament, els resultats indiquen que, a diferència d'altres tipus de rehabilitació de les extremitats davanteres, la rehabilitació específica i intensiva dels moviments d'abast i subjecció promou una recuperació més gran. En conjunt, els estudis mostren com la rehabilitació promou la plasticitat del sistema neuromotor, i com les característiques de cada rehabilitació tenen un impacte sobre l'evolució de la recuperació de la funció manual.

El daño producido por una lesión de la médula espinal genera déficits sensoriales y motores que perduran a lo largo de la vida del individuo. Las secuelas que provoca son terribles, ya que la reducción de movilidad y de sensación disminuyen drásticamente la calidad de vida de los pacientes. En la actualidad se están estudiando distintas intervenciones experimentales que promuevan la reconectividad entre el cerebro y los segmentos medulares por debajo de la lesión. Esta tesis recopila una serie de estudios experimentales en roedores orientados a evaluar los efectos de la rehabilitación de las extremidades delantera en la recuperación de la destreza manual tras una contusión en la médula cervical. Los estudios están orientados para su futura traslación a pacientes humanos. Los resultados obtenidos muestran que una lesión por contusión moderada en el segmento C5 de la médula espinal de ratas y de ratones genera déficits crónicos en la habilidad para extender la pata y agarrar objetos. Animales lesionados, con y sin rehabilitación, presentan una perdida crónica de la destreza manual. La rehabilitación diaria para agarrar semillas de una gradilla no induce a la mejora de esta habilidad con el tiempo. No obstante, reduce la variabilidad de los errores cometidos al alcanzar y agarrar objetos, indicando la plasticidad que genera en el sistema neuromuscular. Dada la ausencia de recuperación funcional, en el siguiente estudio se evaluó si la rehabilitación debiera de ser específica al movimiento a mejorar. No obstante, los resultados muestran que ratones lesionados con rehabilitación específica, para alcanzar y agarrar objetos, mejoraron su destreza manual durante el proceso de rehabilitación, tanto como lo hicieron los animales sin rehabilitación. Por último, se evaluó si no sólo el tipo de rehabilitación, sino además la intensidad a la que se realiza pudiera favorecer la recuperación manual. Efectivamente, los resultados indican que, a diferencia de otros tipos de rehabilitación de las extremidades delanteras, la rehabilitación específica e intensiva de los movimientos de alcance y agarre promueve una mayor recuperación. En su conjunto, los estudios muestran como la rehabilitación promueve la plasticidad del sistema neuromotor, y cómo las características de cada rehabilitación tienen un impacto sobre la evolución de la recuperación de la función manual.

The damage produced by a spinal cord injury generates sensory and motor deficits which persist throughout the individual's life. The consequences caused are terrible since the reduction of the patients’ mobility and sensation drastically diminishes their quality of life. Different experimental interventions are being studied to promote the re-connectivity between the brain and the spinal segments below the injury. This thesis compiles a series of experimental studies in rodents aimed at evaluating the effects of forelimbs rehabilitation on the recovery of manual dexterity after a contusion to the cervical spinal cord. The studies are oriented for its future translation to human patients. The results obtained show that a moderate contusion to the C5 spinal segment of rats and mice generates chronic disabilities to reach and grasp objects. Injured animals, with and without rehabilitation, showed a chronic loss of manual dexterity. Daily rehabilitation to reach and grasp seeds beneath a grid did not lead to reaching and grasping improvement over time. However, it reduced the variability of the errors performed when reaching and grasping. The results evidenced the plasticity generated in the neuromuscular system. Given the absence of functional recovery, the following study was aimed to evaluate whether or not, the rehabilitation should be specific to the movement to be improved. However, the results showed that injured mice with specific rehabilitation to reach and grasp objects, improved their manual dexterity during the rehabilitation process, as much as the animals without rehabilitation did. Finally, we evaluated if not only the type of rehabilitation, but also the intensity at which it is carried out could influence manual recovery. Indeed, the results indicate that, unlike other types of forelimb rehabilitation, intensive task-specific rehabilitation promotes greater recovery on reaching and grasping. In the overall, the studies shows that rehabilitation promote plasticity of the neuromotor system, and evidence how the characteristics of each rehabilitation type have an impact on the evolution of the recovery of manual function.