Neuromusculair model voor MND: Kwantificatie van de effecten van motor neuron disease op de neurale- en niet niet-neurale eigenschappen van de ledematen.

Motorneuronziekte (MND) is een groep terminale neurodegeneratieve ziektes die
leiden tot afnemende spierfunctie. Behandeling van MNDs zoals amyotrofe
laterale sclerose (ALS), progressieve spinale musculaire atrofie (PSMA) en
primaire laterale sclerose (PLS) blijft een onopgeloste uitdaging, ondanks
intensief onderzoek naar diagnose, prognose en therapie. Nieuwe therapieën en
de kwaliteit van zorg na diagnose kunnen worden verbeterd door een vroege, meer
gepersonaliseerde diagnose op individueel patiëntniveau, waardoor zorg op maat
en geïndividualiseerde behandeling mogelijk is.
Om de diagnose te personaliseren, is er behoefte aan betrouwbare kwantitatieve
biomarkers, voor vroege detectie van het begin van de ziekte en om de
verschillende subfenotypen van de ziekte met verschillende symptomen en
progressie te onderscheiden. Verschillende kwantitatieve biomarkers zijn
onderzocht voor gebruik in MND, waaronder Motor Unit Number Estimation (MUNE),
Motor Unit Number Index (MUNIX), Corticale Excitabiliteit in Transcraniële
Magnetische Stimulatie (TMS), elektromyografie (EMG) Inter-musculaire
Coherentie, Magnetische Resonantie ( MR) en andere beeldvormingstechnieken, en
EEG-karakteristieken. Deze biomarkers kunnen echter niet op passende wijze het
complexe samenspel van neuromusculaire factoren identificeren dat bijdraagt aan
motorische afwijkingen bij individuen. Om deze factoren te onderzoeken, is een
goede kwantificering van motorische en sensorische factoren en hun gedrag
tijdens systematische manipulatie van taakomstandigheden vereist. Deze studie
zal parameter-schattingstechnieken toepassen op een niet-lineair neuromusculair
model van de menselijke pols met metingen van EMG, kracht en posities. Er wordt
verwacht dat de geschatte parameters kunnen functioneren als een set nieuwe
neuromusculaire biomarkers, die dieper ingaat op de motorische afwijkingen dan
wat momenteel haalbaar is bij klinisch neurologisch onderzoek en andere
kwantitatieve meettechnieken bij MND.

De voorgestelde studie is significant vanuit verschillende neurologische
perspectieven:
- het heeft tot doel de kwalitatieve maten van ziekteprogressie met
kwantitatieve maten te verbeteren
- het erkent de heterogeniteit van de ziekte door een set neuromusculaire
biomarkers te beoordelen, om zo de verschillende dimensies van de
ziekte te kwantificeren;
- en het is gebaseerd op niet-invasieve neuro-elektrische metingen die goedkoop
kunnen worden toegepast bij patiënten die deelnemen
aan klinische onderzoeken.

De belangrijkste doelstelling van het onderzoek is om de validiteit te
beoordelen van een kwantitatieve uniforme onderzoekstechniek voor het schatten
van fysiologische eigenschappen bij MND-patiënten. Op deze manier kunnen de
neuromusculaire eigenschappen waarvan het defecte motorische gedrag afkomstig
is beter onderzocht worden, zowel op groepsniveau als op individueel niveau.
Daarom willen we de neuromusculaire eigenschappen van patiënten, controles en
asymptomatische dragers te meten met behulp van een polsmanipulator. Hierbij
verwachten we de kennis over MND-pathologie te vergroten en nieuwe, goedkoop te
meten biomarkers te identificeren die MND-patiënten kunnen onderscheiden op
basis van neurale en niet-neurale eigenschappen. Dergelijke biomarkers hebben
toepassingen in prognostiek van ziekten en metingen van therapeutische
activiteit van neurotherapeutische geneesmiddelen. Succesvolle discriminatie
tussen neuromusculaire eigenschappen kan worden gebruikt om MND te
diagnosticeren, wat ook nuttig kan zijn voor verbeterde patiëntenzorg en voor
de ontwikkeling van nieuwe neuro-motorische revalidatie.

Dit onderzoek betreft een prospectieve observationele studie met
cross-sectionele opzet.

De MND-gemeenschap heeft grote behoefte aan een techniek die een uniforme
beoordeling van patiënten met hoge resolutie kwantitatieve biomarkers voor
factoren die bijdragen aan MND-symptomen. Dit protocol sluit aan bij de huidige
klinische praktijk en zal daarom niet de klinische besluitvorming beïnvloeden.
Het protocol gebruikt aanvullende metingen van de motorfunctie, door het
gebruik van een één-assige haptische robot (Wristalyzer; MOOG FCS, Nieuw
Vennep, Nederland) voor een zeer nauwkeurige beoordeling van polsbewegingen. De
metingen worden uitgevoerd tijdens bezoekdagen van de studie "Imaging in MND"
(METC-protocol nummer 11-552). Geen follow-up bezoeken zijn vereist voor de
deelnemers.
Metingen zijn niet-invasief en hebben minimale risico's. Actieve participatie
van de proefpersonen is vereist, hoewel voor de meeste taken slechts
submaximale inspanningen en kleine bewegingen nodig zijn. Het meetprotocol
duurt ongeveer 45 minuten, maar patiënten krijgen indien nodig extra
rustperioden.
De Wristalyzer is beveiligd door hard- en softwarelimieten, die zijn aangepast
aan elk individu. Bovendien worden de taakintensiteiten aangepast aan het
sterkte-niveau van elke patiënt om ervoor te zorgen dat het bewegingsbereik
niet groter is dan 3 graden vanaf de neutrale polspositie.