Studio dei cambiamenti cerebrali plasmati dall'esperienza

Questo studio utilizzerà scansioni di risonanza magnetica (MRI) per esplorare come il cervello cambia (si riorganizza) in risposta all'apprendimento e alle lesioni cerebrali nelle persone sane e nelle persone con varie disabilità fisiche.

Volontari normali e pazienti con disabilità tra cui cecità, amputazione degli arti, emisferectomia (rimozione di un emisfero cerebrale) e ictus possono essere ammissibili a questo studio. I candidati saranno selezionati con esami medici e neurologici.

I partecipanti eseguiranno scansioni MRI mentre giacciono fermi o eseguono determinati movimenti, come indicato. La risonanza magnetica utilizza un forte campo magnetico e onde radio invece dei raggi X per mostrare i cambiamenti strutturali e chimici nei tessuti. Durante la scansione, il soggetto giace su un tavolo in uno stretto cilindro contenente un campo magnetico. Lui o lei può parlare con un membro del personale attraverso un sistema di interfono in qualsiasi momento durante la procedura. Tutti i partecipanti avranno prima una scansione per mostrare la struttura del cervello, che richiederà circa 30 minuti. Una seconda scansione misurerà il flusso sanguigno o la concentrazione biochimica e richiederà da 1 a 2 1/2 ore.

A seconda della loro disabilità, i pazienti parteciperanno a uno dei seguenti test:

• Cecità: studierà la capacità dei non vedenti di elaborare informazioni tattili.
• Ictus: studierà i meccanismi alla base del recupero della funzione motoria dopo l'ictus. Il paziente eseguirà movimenti volontari o rimarrà fermo durante la scansione.
• Amputazione: studierà i meccanismi alla base della capacità del cervello di riorganizzarsi dopo l'amputazione. Il paziente muoverà diverse parti del corpo o rimarrà fermo durante la scansione.
• Emisferectomia: studierà i meccanismi alla base della capacità di un lato del cervello di controllare i movimenti di entrambe le braccia. Il paziente eseguirà diversi tipi di movimenti durante la scansione.

I volontari normali parteciperanno a una delle seguenti prove:

• Plasticità dipendente dall'uso: questo valuterà l'efficacia dell'anfetamina e del placebo nel dimostrare la flessibilità cerebrale. Il volontario prenderà un'anfetamina o un placebo (pillola inattiva) prima della scansione e quindi eseguirà un esercizio specifico usando il pollice.
• Fatica motoria- Si studieranno i meccanismi alla base della fatica, che colpiscono molti pazienti con patologie neurologiche. Il volontario contrarrà i muscoli dell'avambraccio e della mano per diversi minuti finché non si sentirà stanco.
• Privazione della luce: questo valuterà i cambiamenti nel cervello che si verificano dopo la privazione della luce. Il volontario rimarrà a riposo nello scanner per un massimo di 150 minuti.
• Stimolazione somatosensoriale: esaminerà se la stimolazione del polso può causare cambiamenti nella rappresentazione della mano nella parte del cervello che controlla il movimento. Il volontario eseguirà movimenti delle mani in momenti diversi durante il test. Inoltre, al polso verranno erogate leggere scosse elettriche per un massimo di 2 ore. Sebbene l'intensità dello shock sia regolata per evitare il dolore, potrebbe esserci qualche disagio.