Filtrado sensorial en los ganglios basales humanos como mecanismo de la enfermedad de Parkinson

El propósito de este estudio es investigar el papel funcional de los ganglios basales humanos en el sistema sensoriomotor. En particular, los investigadores están interesados ​​en la posibilidad de que los ganglios basales participen en el "filtrado" de los estímulos sensoriales que son irrelevantes para el objetivo conductual actual. Además, los investigadores están interesados ​​en cómo este tipo de procesamiento sensoriomotor en estas áreas del cerebro se relaciona con la gravedad de los trastornos del movimiento, como la enfermedad de Parkinson y el temblor esencial.

Para hacer esto, los investigadores estudiarán tanto a individuos sanos como a pacientes con enfermedad de Parkinson que se someten a una cirugía de estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés) de rutina. Durante la cirugía, los investigadores colocarán el electrodo DBS como se realiza de forma rutinaria y, además, colocarán un electrodo de "tira" temporal adicional a lo largo de la superficie del cerebro. Luego, los participantes realizarán una breve tarea de comportamiento que prueba la función sensoriomotora mientras los investigadores registran las señales neuronales de estos electrodos. La tarea consistirá en la entrega de estímulos sensoriales (visuales, vibrotáctiles, eléctricos y/o propioceptivos), a los que se le pedirá al participante que realice una determinada respuesta motora. Para medir completamente las variables de interés, los investigadores también colocarán pequeños adhesivos (electrodos) en la piel de las áreas involucradas en los movimientos para medir la actividad muscular (como la cara y las extremidades) y pueden colocar pequeños dispositivos no invasivos alrededor de la muñeca. , dedo o brazo (por ejemplo, acelerómetros) que miden la posición. Los investigadores también pueden aplicar electrodos de EEG en el cuero cabelludo para medir la actividad cerebral global o colocar un micrófono frente al sujeto para grabar el habla.

Además de registrar esta actividad cerebral inicial, los investigadores evaluarán si la estimulación cerebral profunda y la medicación dopaminérgica alteran la actividad registrada y el desempeño de la tarea. La estimulación cerebral profunda típica implica la administración de parámetros específicos de pulsos eléctricos de alta frecuencia para lograr un beneficio clínico. Las operaciones de rutina implican probar estos parámetros en el quirófano en pacientes despiertos. Para este estudio, los investigadores administrarán ya sea esta estimulación de alta frecuencia o varios otros patrones de estimulación (p. ej., baja frecuencia, estimulación en ráfagas) y medirán los cambios en el comportamiento y la actividad cerebral. Como método de validación, los investigadores también administrarán pulsos emparejados de estimulación que permitan el análisis de la actividad provocada por la estimulación.

Finalmente, los investigadores correlacionarán la actividad cerebral registrada con medidas de la gravedad de la enfermedad individual de los participantes.