Aprendizaje motor después del daño cerebeloso: el papel de la corteza motora primaria

El daño cerebeloso causa el trastorno del movimiento incapacitante ataxia, que se caracteriza por una coordinación deficiente del movimiento que afecta a todos los movimientos del cuerpo. En los brazos, la ataxia provoca movimientos de alcance con trayectorias irregulares, oscilantes y prolongadas. Las personas con ataxia cerebelosa (PWCA, por sus siglas en inglés) también tienen problemas en una forma importante de aprendizaje motor, llamada adaptación, que normalmente mantiene el movimiento bien calibrado. En una investigación anterior, el investigador principal demostró que PWCA puede aprender a corregir sus movimientos de alcance si, en cambio, emplean el aprendizaje por refuerzo (RL). Aunque muchos PWCA aprendieron de manera óptima en condiciones de RL, este trabajo previo encontró variabilidad entre los individuos: algunos aprendieron más que otros. Mientras que la adaptación se basa críticamente en la integridad del cerebelo, RL depende en mayor medida de los circuitos dopaminérgicos en el mesencéfalo y la plasticidad excitatoria en M1. Se ha demostrado que el daño cerebeloso aumenta la inhibición intracortical en M1, lo que puede dificultar la plasticidad necesaria para RL. Se ha demostrado además que los protocolos repetitivos de TMS de estimulación theta burst continua (cTBS) y estimulación intermitente theta burst (iTBS) modulan la inhibición intracortical: cTBS la disminuye, mientras que iTBS la aumenta. Aquí, los investigadores evaluarán sistemáticamente si el aumento de la inhibición intracortical en M1 predice la capacidad de RL (Objetivo 1) y si la modulación de la inhibición en M1 puede alterar la capacidad de RL en PWCA (Objetivo 2). 12 PWCA de una condición degenerativa completarán 4 sesiones experimentales durante un período de 6 meses. En la sesión 1, se utilizará TMS para evaluar las curvas de reclutamiento de referencia para la excitabilidad corticomotora y la inhibición intracortical de intervalo corto, y el período de silencio cortical. PWCA luego completará una calificación clínica estandarizada de la gravedad de su ataxia y una tarea de comportamiento establecida que requiere aprender una habilidad de alcance utilizando el paradigma RL. En las sesiones 2-4, PWCA completará 3 sesiones adicionales de la tarea RL. En cada sesión, PWCA recibirá cTBS, iTBS o estimulación simulada para modular la inhibición intracortical en M1 antes de realizar la tarea de RL. Para el Objetivo 1, los investigadores utilizarán la regresión multinivel para cuantificar las relaciones entre las medidas de TMS del estado M1 y la magnitud y la velocidad del aprendizaje en la tarea de RL. Para el Objetivo 2, los investigadores utilizarán modelos multinivel para cuantificar las diferencias en la magnitud y la velocidad del aprendizaje en las condiciones de estimulación. Los investigadores plantean la hipótesis de que el aumento de la inhibición inicial en M1 mostrará una asociación positiva con una menor magnitud y velocidad de aprendizaje en la tarea de RL (Objetivo 1), y cTBS mejorará la magnitud del aprendizaje, la velocidad de aprendizaje, o ambos, en la Tarea de RL relativa a iTBS o estimulación simulada (Objetivo 2).