Lesiones corticales en pacientes con esclerosis múltiple (CLiMS)

ANTECEDENTES. En los últimos años, varias líneas de investigación han demostrado que la esclerosis múltiple (EM) afecta la materia gris cortical y que el grado de afectación de la materia gris cortical se asocia con discapacidad cognitiva y física, pero el impacto específico de una lesión cortical en la función regional sigue siendo desconocido. ser aclarado

Se han utilizado imágenes de resonancia magnética (MRI) de alto campo en 3T para detectar lesiones corticales en la EM, pero los exámenes histológicos han demostrado que solo se detecta "la punta del iceberg". La resonancia magnética 7T de campo ultraalto tiene una mayor sensibilidad diagnóstica que la resonancia magnética 3T. Aunque no todas las lesiones corticales se detectan incluso en 7T, un estudio de verificación post-mortem reciente concluyó que la resonancia magnética de campo ultraalto "duplica con creces la detección de lesiones de EM corticales, en comparación con la resonancia magnética 3T". Por lo tanto, implementar la resonancia magnética 7T en la detección de lesiones corticales y dilucidar el impacto neurofisiológico y conductual de las lesiones corticales es un buen candidato para ayudar a resolver la paradoja clínico-radiológica reportada en la EM.

OBJETIVOS e HIPÓTESIS. Este estudio está diseñado para aclarar la aparición de lesiones corticales dentro del área de la mano sensorial-motora primaria (SM1-HAND) y su impacto en la función sensorial y motora manual, así como en la conectividad cortical regional. El SM1-HAND es ideal para abordar esta pregunta, porque la integración funcional en SM1-HAND se puede estudiar en detalle con estimulación magnética transcraneal (TMS) y fMRI de alta resolución.

Aprovechando la mayor sensibilidad de la resonancia magnética 7T para detectar lesiones corticales, se evaluará el número, el tamaño y la distribución regional de las lesiones corticales en SM1-HAND y la carga de lesiones en SM1-HAND se relacionará con los correlatos electrofisiológicos y de comportamiento basados ​​en resonancia magnética de función de la mano.

En concreto se evaluarán los siguientes parámetros:

1. La medida en que la corteza sensoriomotora primaria se ve afectada por lesiones corticales en pacientes con esclerosis múltiple (EM) progresiva secundaria y remitente recurrente.
2. El impacto de una sola lesión cortical de EM en la corteza sensoriomotora en la función sensoriomotora de las extremidades superiores.
3. El impacto de una sola lesión cortical de EM en la corteza sensoriomotora en la conectividad intracortical regional.

Hipótesis:

1) Se desconoce el alcance del daño cortical en la corteza sensoriomotora primaria, pero según los síntomas clínicos de la función motora, se espera que hasta el 40 % de los pacientes muestren lesiones corticales focales en esta área y que esto incluya todos los subtipos de lesiones corticales. .

2a) Se plantea la hipótesis de que la función motora unimanual se correlaciona negativamente con la carga total de lesiones corticales dentro de la corteza sensoriomotora contralateral, independientemente de la edad, sexo, mano, volumen de lesión de sustancia blanca, integridad axonal del tracto corticoespinal, tiempo de conducción motora central y espesor cortical de la corteza sensoriomotora. 2b) Se plantea la hipótesis de que la cantidad y el tamaño de las lesiones corticales dentro de la corteza sensoriomotora primaria se correlaciona positivamente con la fatiga motora. 2c) Se plantea la hipótesis de que la agudeza sensorial unimanual se correlaciona negativamente con la carga de lesión cortical total dentro de la corteza sensoriomotora contralateral.

3a) Se espera que las lesiones corticales provoquen un cambio en la representación de los dígitos, medida como la señal BOLD relacionada con la tarea de la corteza somatosensorial contralateral, lejos de la lesión. 3b) Se plantea la hipótesis de que las lesiones corticales dentro de la corteza sensoriomotora primaria afectan el equilibrio excitatorio/inhibidor intracortical regional.

4) Además, se espera que el impacto funcional de las lesiones corticales regionales sea independiente de la edad, el sexo, el uso de las manos, el volumen de la lesión de la sustancia blanca, la integridad axonal del tracto corticoespinal, el tiempo de conducción motora central y el grosor cortical de la corteza sensoriomotora y las escamas. con el tipo de lesión, número y volumen.

3. PLAN DE INVESTIGACIÓN.

Parte 1. Estudio de resonancia magnética 7T de cerebro completo para identificar lesiones corticales.

Participantes: Se planea que el proyecto involucre a 80 pacientes con afectación leve a moderada (Escala de estado de discapacidad ampliada de

RM de ultra alto campo. Todos los participantes serán estudiados con resonancia magnética de campo ultraalto de todo el cerebro a 7T, utilizando un sistema de RM Achieva 7T exclusivo para investigación (Philips, Best, Países Bajos) ubicado en el Hospital Hvidovre. La exploración por RM de todo el cerebro se realizará con una bobina de cabeza receptora de 32 canales y transmisión dual (Nova Medical Products), que incluye adquisición rápida de ecos de gradiente (MPRAGE) tridimensional (3-D) preparada con magnetización a 0,65- mm de resolución isotrópica e imágenes 3-D, preparadas con magnetización, recuperación de inversión atenuada por fluido (MPFLAIR) a una resolución isotrópica de 0,7 mm (5). También se realizará una secuencia semicuantitativa de cerebro completo (MP2RAGE), así como una secuencia T2* cuantitativa.

Exámenes adicionales. Fuera del escáner de RM, deterioro físico (EDSS), fatiga (escala de fatiga para funciones motoras y cognitivas, FSMC), cognición (prueba de modalidades de dígitos de símbolos, SMDT y prueba de adición en serie auditiva de ritmo, PASAT), depresión (inventario de depresión de Beck, BDI II ), así como la función sensoriomotora de la mano (9HPT, Jebsen Taylor Hand Function Test (JTT), Finger tapping, Grating Orientation Discrimination Test (GODT)) serán evaluados.

Parte 2. RM 7T seleccionada del SM1-HAND.

Participantes: Se le pedirá a un subgrupo de personas que participaron en la parte 1 que participe en la parte 2: se espera que al menos 20 pacientes muestren al menos una lesión cortical en el SM1-HAND derecho o izquierdo en la resonancia magnética 7T. Se estudiarán los pacientes con lesiones positivas (n> 20), un grupo de EM con lesiones negativas de la misma edad y EDSS (n> 20) y un grupo de control sano de la misma edad (n = 20). El reclutamiento se realizará de forma continua para minimizar la demora entre las partes 1 y 2.

Los participantes serán escaneados nuevamente con el sistema 7T Achieva MR usando un campo de visión coronal reducido, cubriendo el SM1-HAND derecho e izquierdo y el tracto corticoespinal. Las imágenes estructurales incluirán una secuencia FLAIR isotrópica de 0,7 mm y una secuencia MP2RAGE (isotrópica de 0,5 mm) de ultra alta resolución, así como imágenes ponderadas por difusión de todo el cerebro (DWI). Se realizará espectroscopía de resonancia magnética de protones (MRS) para medir la concentración regional de N-acetil-aspartato (NAA), GABA y glutamato en SM1-HAND derecha e izquierda. Por último, se utilizará la función dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) (fMRI) de alta resolución espacial para mapear la somatotopía de las representaciones sensoriales y motoras en SM1-HAND. Los mapas de activación se superpondrán a los mapas de lesiones individuales.

TMS. La conducción corticoespinal se cuantificará con estimulación magnética transcraneal (TMS). También se implementará un nuevo método de mapeo TMS con neuronavegación desarrollado por este grupo, que es sensible a los cambios en las representaciones corticomotoras de los músculos intrínsecos de la mano. Finalmente, se llevarán a cabo aspectos de la inhibición intracortical en SM1-HAND con paradigmas TMS de pulso único y pulso doble establecidos. La conducción en la vía somatosensorial aferente se evaluará mediante el registro de potenciales evocados somatosensoriales (SSEP).