Percepción del movimiento propio en la enfermedad de Parkinson (SMP_PD)

La enfermedad de Parkinson (EP) se caracteriza clásicamente por una disminución de la función motora, marcada por los síntomas distintivos de acinesia, bradicinesia, rigidez y temblor, así como problemas de postura y equilibrio. Sin embargo, los síntomas no motores también se están reconociendo recientemente como una parte importante de la enfermedad. Los síntomas no motores pueden incluir trastornos del sueño, alteraciones del estado de ánimo, alucinaciones, deterioro cognitivo y diversos déficits sensoriales y de percepción. A diferencia de los síntomas motores, los síntomas no motores son menos observables por naturaleza y, por lo tanto, pueden pasar desapercibidos si no se analizan directamente.

Los primeros estudios ya revelaron una amplia disfunción visual en la EP. Esto incluye retrasos en las respuestas evocadas visuales y anomalías en el contraste, la sensibilidad espaciotemporal y cromática. Los pacientes con EP también tienen una percepción alterada de la orientación visual, así como deficiencias visuales complejas. Sin embargo, a pesar de sus déficits visuales, los pacientes con EP parecen ser funcionalmente más dependientes de la visión que los controles. Esto parece contradecir los principios establecidos de integración sensorial óptima, según los cuales se debe confiar menos en las señales alteradas. Sin embargo, esto solo puede medirse dentro de un marco de principios que mida, cuantifique y compare la precisión de las señales perceptivas relevantes. Es decir, son las confiabilidades relativas de las señales sensoriales las que deberían, de acuerdo con los esquemas de integración óptima (bayesiana), establecer el grado en que se confía en las señales (relacionado con más adelante).

La investigación ha demostrado deficiencias en los sistemas sensoriales, además de la visión, como la función propioceptiva y vestibular. Curiosamente, muchos déficits sensoriales en la EP pueden estar estrechamente asociados con síntomas motores "clásicos". Por ejemplo: i) las señales vestibulares disfuncionales pueden conducir a un control deficiente del equilibrio en la EP, (ii) los déficits propioceptivos afectan los comandos motores voluntarios y reflejos, (iii) las deficiencias en la percepción espacial pueden contribuir a la congelación de la marcha (FOG) y (iv) ) Los pacientes con EP sobreestiman el volumen de su propio habla, lo que probablemente refleja déficits de percepción ya sea por una integración sensoriomotora deficiente o por una autoconciencia deficiente de los déficits motores. Además, las funciones perceptivas superiores, como la percepción de la emoción a partir de la expresión facial, se ven afectadas en los pacientes con parkinson. La percepción del movimiento propio surge principalmente del movimiento inercial (vestibular) y del flujo óptico (visual). Cuando se les presentan patrones de flujo óptico en expansión radial, los pacientes con EP muestran un desvío de la navegación alterado y una percepción alterada de la línea media egocéntrica, así como una activación reducida en las áreas del cerebro visual en comparación con los controles. Sin embargo, aún no se han investigado los umbrales de percepción del movimiento propio del flujo óptico y, por lo tanto, se medirán en este estudio.

Las anomalías vestibulares también pueden afectar la percepción del movimiento propio en la EP. Recientemente, Bertolini et al. (2015) encontraron una alteración de la percepción de la inclinación en la EP, pero aquí tampoco se han investigado directamente los umbrales vestibulares de la percepción del movimiento propio lineal. Por lo tanto, el primer objetivo de este estudio es determinar los umbrales de percepción unisensorial (visual y vestibular) del movimiento propio en la EP, utilizando un paradigma riguroso y bien utilizado de discriminación de cabeza.

Sin embargo, además de los déficits en la percepción visual y vestibular del movimiento propio, los pacientes con EP pueden sufrir una integración subóptima de estas señales. Por lo tanto, el segundo objetivo principal es investigar específicamente la integración de señales visuales y vestibulares para la percepción del movimiento propio. Esto se hará en el marco bayesiano de integración multisensorial.

La integración de información de diferentes modalidades ("integración multisensorial") es vital para una percepción intacta del mundo. Los estudios teóricos, basados ​​en estadísticas bayesianas, han proporcionado un marco para estudiar la integración multisensorial con predicciones para una estrategia "óptima". Suponiendo una distribución gaussiana y una integración previa plana y óptima de múltiples señales se reduce a una ecuación lineal directa, según la cual la percepción multisensorial es una combinación ponderada de las señales subyacentes. De hecho, muchos estudios en humanos y animales han demostrado una integración de señales casi óptima. Sin embargo, aunque la integración multisensorial es un tema activo de investigación en la función cerebral normal, con herramientas bien establecidas, no se ha estudiado en la EP. Los investigadores plantean una hipótesis basada en la aparente dependencia excesiva de las señales visuales en la EP. Los pacientes con EP pueden demostrar una integración multisensorial no óptima (es decir, sobrevaloración de las señales visuales). Esto puede tener efectos profundos en la función básica.

Agregar ruido sensorial a un estímulo reduce su confiabilidad. En los estímulos de flujo óptico de movimiento propio a través de una nube de puntos 3D, la confiabilidad se puede controlar manipulando la coherencia de los puntos en movimiento. Para una coherencia del 100 % (sin ruido añadido), todos los puntos se mueven coherentemente según la dirección del movimiento propio simulado. Cuando se añade ruido, p. al 75% de coherencia, el 75% de los puntos se mueven coherentemente según la dirección del movimiento propio, mientras que el 25% restante se mueve en una dirección aleatoria. A medida que disminuye la coherencia, se reduce la fiabilidad del estímulo visual. Recientemente, los investigadores demostraron que diferentes grupos clínicos (p. autismo) pueden responder de manera diferente a la adición de ruido visual. Por lo tanto, como parte de estos experimentos, los investigadores también compararán la percepción visual en ausencia y presencia de ruido visual agregado. A menudo se entiende que la fisiopatología de la EP refleja un aumento del ruido neuronal (p. oscilaciones beta), por lo que los investigadores plantean la hipótesis de que el ruido sensorial externo podría tener un efecto más fuerte en los pacientes con EP que en los controles (quizás porque el estímulo agrava, en lugar de reducir, las fluctuaciones neuronales en la EP).

Por lo tanto, en este estudio los investigadores tienen 3 objetivos principales: i) observar la percepción visual y vestibular básica (unisensorial) del movimiento propio en la EP, ii) observar la integración multisensorial en pacientes con la EP, dentro del marco de la inferencia bayesiana, y iii) observar los efectos de la reducción de la fiabilidad visual (la adición de ruido de estímulo visual) sobre el rendimiento en PD. Los tres objetivos se abordarán con el mismo experimento. Todos los participantes vendrán para dos visitas. Los pacientes de DP realizarán el mismo procedimiento una vez "con" medicación y una vez "sin" medicación (cuyo orden se equilibrará entre pacientes; determinado aleatoriamente de antemano). Para la condición de medicación "sin", los pacientes dejarán de tomar su medicación para la EP 12 horas antes de los experimentos (hasta después del experimento). El grupo de control también realizará el experimento dos veces para controlar el posible artefacto de los efectos de aprendizaje.