Studie motorické inhibice u Parkinsonovy choroby a fokální dystonie ruky (PD-INHIB)

Jakýkoli pohyb vyžaduje určité plánování, v podstatě se opírá o nervové buňky ve frontálním kortexu spojené s páteřními okruhy, které samy pomáhají regulovat svalovou aktivitu. Tyto kortikospinální projekce poskytují kritickou cestu, kterou mozek řídí motorické chování. Je zajímavé, že excitabilitu kortikospinální dráhy lze u lidí neinvazivně zkoumat aplikací jednopulzní transkraniální magnetické stimulace (TMS) přes primární motorickou kůru (M1), což vyvolává motoricky evokované potenciály (MEP) v cílených kontralaterálních svalech. MEP jsou užitečnými indikátory motorické excitability, protože jejich amplituda poskytuje svalově specifický test čistého dopadu facilitačních a inhibičních vstupů v době stimulace. Je kritické, že studie TMS odhalily, že kortikospinální dráha vykazuje hluboké inhibiční změny během přípravy akce, v souladu s přispěním inhibičních procesů ke kontrole pohybu.

Tento efekt, označovaný jako přípravná inhibice, byl prokázán u úloh s reakční dobou (RT), bez ohledu na to, zda subjekty musí vybrat odpověď v rámci sady předdefinovaných možností (úloha volby RT) nebo musí specifikovat stejnou odpověď na každou pokus, při absenci volby (jednoduchý úkol RT). V těchto úkolech, jak se očekávalo, amplituda poslanců EP získaná ve vybraném efektoru roste během období před pohybem. Než však aktivita začne narůstat, dojde k počátečnímu poklesu amplitudy MEP, což ukazuje na potlačení kortikospinální dráhy spojené s vybraným pohybem. Snížení amplitudy MEP je také pozorováno u nevybraných a irelevantních efektorů a zde amplituda dále klesá v průběhu přípravy působení. Přípravná inhibice není přítomna pouze před začátkem pohybu; projevuje se také před signálem go v úlohách RT se zpožděním s pokynem, kdy podnět poskytuje předběžnou informaci o nadcházející odpovědi, ale subjekt musí poté počkat, dokud se neobjeví signál go, aby svou odpověď uvolnil. V té době je potlačení evidentní u poslanců EP vyvolaných v prstových efektorech, včetně těch, které jsou vybrané, nevybrané nebo nepodstatné; MEP svalů nohou mohou také vykazovat určité potlačení během přípravy reakcí prstů, ale v mnohem menší míře, což naznačuje, že přípravná inhibice motorického systému je široká, ale s určitým stupněm omezení; je nejvýraznější u motorických reprezentací, které jsou ze stejného segmentu těla jako vybraný efektor a zeslabené v jiných reprezentacích končetin.

Bylo vyvinuto několik hypotéz, které vysvětlují široké potlačení kortikospinální excitability pozorované během přípravy akce, přičemž některé se týkají kontroly impulzů a jiné modulace neurálního zisku. Funkční role přípravné inhibice však zůstává intenzivně diskutována. Dále je velmi málo znalostí o oblastech mozku, které se podílejí na vytváření této suprese v kortikospinální dráze.

Současný výzkumný protokol se zaměřuje na studium preparativní inhibice u dvou populací pacientů trpících pohybovými poruchami. Nejprve budeme pracovat s pacienty s Parkinsonovou nemocí (PD), abychom prozkoumali podíl bazálních ganglií na preparativní inhibici (Projekt 1 [P1] a Projekt 2 [P2], viz níže). Poté zvážíme pacienty s fokální dystonií ruky (FHD), abychom otestovali hypotézu, že změněná svalová selektivita u tohoto patologického stavu je, alespoň částečně, způsobena nedostatkem přípravné inhibice (Projekt 3 [P3], popsaný níže). .

Kromě svých základních cílů může tento návrh také poskytnout vědecké poznatky pro vedení intervenčních strategií, které zlepšují motorické funkce u pacientů s PD a FHD. Tato problematika je velmi aktuální vzhledem k prodlužující se délce života v naší společnosti a s tím souvisejícím rostoucím výskytu PD (zejména). Tento návrh může také pomoci vyvinout intervenční strategie u jiných patologií spojených s inhibičními deficity, včetně impulzivního rozhodování (např. PD; drogová závislost). Tato otázka je velmi důležitá vzhledem k prevalenci takových patologií v naší současné společnosti.