Apprendimento motorio dopo danno cerebellare: il ruolo della corteccia motoria primaria

Il danno cerebellare provoca l'atassia, disturbo del movimento disabilitante, che è caratterizzato da una compromissione della coordinazione dei movimenti che colpisce tutti i movimenti del corpo. Nelle braccia, l'atassia provoca movimenti di raggiungimento con traiettorie irregolari, oscillanti e prolungate. Le persone con atassia cerebellare (PWCA) sono anche compromesse in un'importante forma di apprendimento motorio, chiamato adattamento, che normalmente mantiene il movimento ben calibrato. In una ricerca precedente, il ricercatore principale ha dimostrato che le PWCA possono imparare a correggere i loro movimenti di estensione se impiegano invece l'apprendimento per rinforzo (RL). Sebbene molti PWCA abbiano appreso in modo ottimale in condizioni RL, questo lavoro precedente ha riscontrato variabilità tra gli individui: alcuni hanno imparato più di altri. Mentre l'adattamento si basa in modo critico sull'integrità cerebellare, RL dipende maggiormente dai circuiti dopaminergici nel mesencefalo e dalla plasticità eccitatoria in M1. È stato dimostrato che il danno cerebellare aumenta l'inibizione intracorticale in M1, che può ostacolare la plasticità necessaria per RL. È stato inoltre dimostrato che i protocolli TMS ripetitivi di stimolazione theta burst continua (cTBS) e stimolazione theta burst intermittente (iTBS) modulano l'inibizione intracorticale: cTBS la diminuisce, mentre iTBS la aumenta. Qui, i ricercatori verificheranno sistematicamente se l'aumento dell'inibizione intracorticale in M1 predice la capacità RL (Obiettivo 1) e se l'inibizione modulante in M1 può alterare la capacità RL in PWCA (Obiettivo 2). 12 PWCA da una condizione degenerativa completeranno 4 sessioni sperimentali per un periodo di 6 mesi. Nella sessione 1, la TMS verrà utilizzata per valutare le curve di reclutamento al basale per l'eccitabilità corticomotoria e l'inibizione intracorticale a breve intervallo e il periodo di silenzio corticale. PWCA completerà quindi una valutazione clinica standardizzata della gravità dell'atassia e un compito comportamentale stabilito che richiede l'apprendimento di un'abilità di raggiungimento utilizzando il paradigma RL. Nelle sessioni 2-4, PWCA completerà 3 sessioni aggiuntive del compito RL. In ogni sessione, PWCA riceverà cTBS, iTBS o finta stimolazione per modulare l'inibizione intracorticale in M1 prima di eseguire l'attività RL. Per l'obiettivo 1, i ricercatori utilizzeranno la regressione multilivello per quantificare le relazioni tra le misure TMS dello stato M1 e l'entità e la velocità dell'apprendimento nell'attività RL. Per l'obiettivo 2, i ricercatori utilizzeranno la modellazione multilivello per quantificare le differenze nell'entità e nella velocità dell'apprendimento attraverso le condizioni di stimolazione. I ricercatori ipotizzano che l'aumento dell'inibizione basale in M1 mostrerà un'associazione positiva con una minore entità e velocità di apprendimento nel compito RL (Obiettivo 1), e cTBS migliorerà l'entità dell'apprendimento, la velocità di apprendimento, o entrambi, nel Compito RL relativo a iTBS o stimolazione sham (Obiettivo 2).