Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injury.
Electrical spinal cord stimulation must preserve proprioception to enable locomotion in humans with spinal cord injury.
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脊髓刺激必须保留本体感受，以使脊髓损伤的人类运动。
DOI：
10.1038/s41593-018-0262-6
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发表时间：
2018-12
影响因子：
25
通讯作者：
Courtine G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Formento E;Minassian K;Wagner F;Mignardot JB;Le Goff-Mignardot CG;Rowald A;Bloch J;Micera S;Capogrosso M;Courtine G
脊髓硬膜外电刺激(EES)可恢复脊髓损伤(SCI)动物模型的运动能力，但对人类的效果较差。在这里，我们假设这种物种间的差异是由于EES和人类本体感觉信息之间的干扰。计算模拟、临床前和临床实验表明，EES在人类体内阻断了大量的本体感觉输入，但在大鼠身上没有。这种短暂的去传入阻止了参与运动的相互抑制网络的调制，并减少或取消了对腿部位置的有意识感觉。因此，持续的EES只能在很小的刺激参数范围内促进运动，不能在没有康复的情况下为人类提供有意义的运动改善。模拟结果表明，突发刺激和时空刺激可以减少本体感觉信息的取消，从而能够对运动神经元的活动进行稳健的控制。这证明了保留本体感觉信息的刺激方案的重要性，以便于与EES一起行走。
Epidural electrical stimulation (EES) of the spinal cord restores locomotion in animal models of spinal cord injury (SCI) but is less effective in humans. Here, we hypothesized that this inter-species discrepancy is due to interference between EES and proprioceptive information in humans. Computational simulations, preclinical and clinical experiments reveal that EES blocks a significant amount of proprioceptive input in humans, but not in rats. This transient deafferentation prevents the modulation of reciprocal inhibitory networks involved in locomotion and reduces or abolishes the conscious perception of leg position. Consequently, continuous EES can only facilitate locomotion within a narrow range of stimulation parameters and is unable to provide meaningful locomotor improvements in humans without rehabilitation. Simulations showed that burst stimulation and spatiotemporal stimulation profiles mitigate the cancellation of proprioceptive information, enabling robust control over motoneuron activity. This demonstrates the importance of stimulation protocols that preserve proprioceptive information to facilitate walking with EES.
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影响因子：
2
作者：
Albert, Frederic;Bergenheim, Mikael;Roll, Jean-Pierre
通讯作者：
Roll, Jean-Pierre
影响因子：
11.7
作者：
Han J;Waddington G;Adams R;Anson J;Liu Y
通讯作者：
Liu Y
DOI：
10.1016/0168-5597(93)90131-8
发表时间：
1993-06-01
期刊：
ELECTROENCEPHALOGRAPHY AND CLINICAL NEUROPHYSIOLOGY
影响因子：
--
作者：
CALANCIE, B;BROTON, JG;AYYAR, DR
通讯作者：
AYYAR, DR
影响因子：
5.5
作者：
BURKE, RE
通讯作者：
BURKE, RE
影响因子：
3
作者：
Buonocore, Michelangelo;Bonezzi, Cesare;Barolat, Giancarlo
通讯作者：
Barolat, Giancarlo