[en] The most accessible manner to perform physical activity and allow locomotion in human beings is walking. This activity is allowed thanks to reciprocal Ia inhibition mechanism, controlled by the spinal and supraspinal inhibitory circuits. The idea of this mechanism is to deactivate the antagonist muscle while the agonist is being contracted, allowing the proper muscle coordination necessary to walk. The interruption of spinal fibers produced after Spinal Cord Injury, disrupt this control on reciprocal Ia inhibition. The result of this lack of control is a co-activation of antagonist muscles generating spasticity of lower limbs which induce walking impairments. The importance of walking recovery for the independence and society re-integration of patient, raise the quantity of emerging walking rehabilitation therapies. One of these therapies, the application of peripheral nerve stimulation, has demonstrated promising results although more studies are necessary. This theory is the base of this Master Thesis which aim is to develop and validate a gait neuromodu- lation platform that induce neuroplasticity of spinal circuits, improving reciprocal Ia inhibition. The idea of the platform is to deliver afferent stimulation into the Common Peroneal Nerve innervating Tibialis Anterior muscle, to induce reciprocal Ia inhibition onto the antagonist Soleus muscle. This platform has been validated in 20 healthy volunteers in order to assess its effectiveness. The first part of the experimental protocol is an off-line analysis of Gait Cycle to evaluate the activation of mus- cles during the different phases of this cycle. Then, there is an assessment of the activity of antagonist muscle previous to the stimulation intervention by using the analysis of soleus H-reflex. Posteri- orly, the afferent stimulation is applied during a 10 minutes treadmill training using three different strategies depending on patient: In-phase stimulation during swing phase, Out-of-phase stimulation during stance phase, and Control strategy to check if stimulation has a real effect. The final processes of experimental protocol are two different assessments of the soleus activity, one immediately after the intervention and other 30 minutes after to evaluate the duration of effects. The results obtained demonstrate that afferent electrical stimulation has a real effect on modulation of reciprocal Ia inhibition. On the one hand, when electrical stimulation is applied during the swing phase, there is an improvement of reciprocal Ia inhibition. On the other hand, when stimulation is delivered during the stance phase, there is a worsening of reciprocal Ia inhibition. These results conclude that afferent electrical stimulation, applied at the swing phase of gait cycle, is a promising strategy to induce reciprocal Ia inhibition in Spinal Cord Injury patients. The induc- tion of this inhibitory circuit will lead to the proper activation of muscles during walking, recovering impaired walking

[es] La forma más accesible de locomoción y actividad física en los seres humanos es caminar. Esta activi- dad se realiza gracias al mecanismo de inhibición recíproca, controlado por los circuitos inhibitorios espinales y supraespinales. La idea de este mecanismo es desactivar el músculo antagonista mientras se contrae el agonista, permitiendo la adecuada coordinación muscular durante la marcha. La interrupción de las fibras espinales tras una Lesión de la Médula Espinal desajusta el control de la inhibition reciprocal. El resultado de esta falta de control es una co-activación de los músculos antago- nistas generando espasticidad en las extremidades inferiores, lo que genera alteraciones en la marcha. La importancia de la recuperación de la marcha para lograr la independencia y la reintegración del paciente en la sociedad, ha incrementado el número de terapias emergentes en rehabilitación de la marcha. Una de estas terapias, la estimulación del nervio periférico, ha demostrado resultados prom- etedores. Esta teoría es la base de esta Tesis de Máster cuyo objetivo es desarrollar y validar una plataforma de neuromodulación de la marcha que induzca la neuroplasticidad de los circuitos espinales, mejorando los valores de inhibición recíproca. La idea es aplicar estimulación aferente en el Nervio Peroneo Común que inerva el músculo Tibial Anterior para inducir la inhibición recíproca en su músculo antagonista Soleo. Esta plataforma ha sido validada en 20 voluntarios sanos con el fin de evaluar su eficacia. La primera parte del protocolo experimental es un análisis del ciclo de la marcha para evaluar la activación de cada músculo durante las diferentes fases de este ciclo. Luego, previo a la intervención de estimu- lación, hay una evaluación de la actividad del músculo antagonista analizando el reflejo H del soleo. La intervención de estimulación aferente se aplica durante un entrenamiento de marcha con una du- ración de 10 minutos, utilizando tres estrategias diferentes dependiendo del paciente: estimulación 'In-phase' durante la fase de oscilación, estimulación 'Out-of-phase' durante la fase de postura, y 'Control' para comprobar si la estimulación tiene un efecto real. Los procesos finales del protocolo son dos evaluaciones de la actividad del soleo, una inmediatamente después de la intervención y otra 30 minutos después para evaluar la duración de los efectos. Los resultados obtenidos demuestran que la estimulación eléctrica aferente tiene un efecto real en la modulación de la inhibición recíproca. Por un lado, cuando la estimulación eléctrica se aplica durante la fase de oscilación, hay una mejora de la inhibición recíproca. Por otro lado, cuando la estimulación se administra durante la fase de postura, hay un empeoramiento de la inhibición recíproca. Estos resultados concluyen que la estimulación eléctrica aferente, administrada en la fase de oscilación del ciclo de la marcha, es una estrategia prometedora para inducir la inhibición recíproca en pacientes con Lesión de la Médula Espinal. La inducción de este circuito inhibidor generará la adecuada acti- vación de los músculos durante la marcha, recuperando el ciclo de marcha normal