脊髄損傷によって麻痺した筋肉のモーターユニット数指数（Munix）の検査

この研究の目的は、運動単位数指数（Munix）と呼ばれる測定値を使用して、脊髄損傷（SCI）によって麻痺した筋肉の運動単位損失の証拠があるかどうかを評価することでした。Munix技術は、SCI（n = 12）および神経学的に無傷（n = 12）の被験者に適用されました。異なる筋肉収縮レベルでの最大M波と自発的表面筋電図（EMG）シグナルは、各被験者の最初の背骨間（FDI）筋肉から記録されました。Munix値は、表面EMG信号とM波と表面EMG測定に由来する理想的なモーターユニット数との関係を説明する数学モデルを使用して推定されました。神経学的に無傷の筋肉と比較して、最大M波振幅と麻痺したFDI筋肉の推定Munix値の両方に有意な減少を記録しました。すべての被験者で、最大M波振幅は、麻痺した筋肉で8.3±4.4 mV、神経学的に無傷の筋肉で14.4±2.0 mVでした（P <0.0001）。これらの測定は、自発的なEMG記録と組み合わせると、麻痺した筋肉で平均Munix値が112±71になり、神経学的に無傷の筋肉の平均Munix値は228±49よりもはるかに低くなりました（P <0.00001）。最大M波記録とMunix値を使用して、モーターユニットサイズのインデックスも計算されました。麻痺した筋肉は、神経学的に無傷の筋肉から得られた平均値64.9±10.1「Vの平均値が64.9±10.1」よりも有意に高い80.7±17.7「80.7±17.7」の平均運動単位サイズの指数値を示したことがわかりました（P <0.001）。この研究で使用されているMunixメソッドは、非侵襲的であり、電気神経刺激のために最小限の不快感を誘発し、迅速に実行できるため、従来の運動単位数推定技術と比較していくつかの実際的な利点を提供します。この研究の結果は、SCI誘発性筋力低下の複雑な決定因子を理解し、脊髄損傷後の運動ニューロン変性のさらなる証拠を提供するのに役立ちます。

The objective of this study was to assess whether there is evidence of motor unit loss in muscles paralyzed by spinal cord injury (SCI), using a measurement called motor unit number index (MUNIX). The MUNIX technique was applied in SCI (n=12) and neurologically intact (n=12) subjects. The maximum M waves and voluntary surface electromyography (EMG) signals at different muscle contraction levels were recorded from the first dorsal interosseous (FDI) muscle in each subject. The MUNIX values were estimated using a mathematical model describing the relation between the surface EMG signal and the ideal motor unit number count derived from the M wave and surface EMG measurements. We recorded a significant decrease in both maximum M wave amplitude and in estimated MUNIX values in paralyzed FDI muscles, as compared with neurologically intact muscles. Across all subjects, the maximum M wave amplitude was 8.3 ± 4.4 mV for the paralyzed muscles and 14.4 ± 2.0 mV for the neurologically intact muscles (p<0.0001). These measurements, when combined with voluntary EMG recordings, resulted in a mean MUNIX value of 112 ± 71 for the paralyzed muscles, much lower than the mean MUNIX value of 228 ± 49 for the neurologically intact muscles (p<0.00001). A motor unit size index was also calculated, using the maximum M wave recording and the MUNIX values. We found that paralyzed muscles showed a mean motor unit size index value of 80.7 ± 17.7 ìV, significantly higher than the mean value of 64.9 ± 10.1 ìV obtained from neurologically intact muscles (p<0.001). The MUNIX method used in this study offers several practical benefits compared with the traditional motor unit number estimation technique because it is noninvasive, induces minimal discomfort due to electrical nerve stimulation, and can be performed quickly. The findings from this study help understand the complicated determinants of SCI induced muscle weakness and provide further evidence of motoneuron degeneration after a spinal injury.