DISCAR: Caratterizzazione della distonia

Una delle maggiori difficoltà che ostacola il progresso nella nostra comprensione della distonia è il fatto che attualmente mancano descrizioni accurate dei segni motori associati alle diverse forme della malattia. Infatti, diverse forme della malattia producono sintomi che non possono essere distinti sulla base delle attuali valutazioni cliniche. Ipotizziamo che i molteplici meccanismi fisiopatologici che sembrano essere alla base dei sintomi motori della distonia dovrebbero indurre espressioni comportamentali della malattia alquanto diverse e dovrebbero anche rispondere in modo diverso alla stimolazione cerebrale profonda. Poiché i muscoli prossimali sono coinvolti nella stabilizzazione posturale degli arti, proponiamo di studiare non solo la diffusione distale, ma anche prossimale e controlaterale del comando motorio. La nostra ipotesi è che i modelli di movimento e EMG dovrebbero divergere a seconda dell'eziologia della malattia e delle condizioni del compito. In altre parole, ci aspettiamo di identificare la cinematica e le firme EMG specifiche per diverse forme di distonia.

Un primo passo verso il miglioramento della nostra conoscenza della distonia è quindi quello di esaminare l'output motorio a livello comportamentale, mettendo in relazione modelli di movimento anormali con specifiche eziologie della malattia. Pertanto, nello studio saranno inclusi tre gruppi di pazienti che presentano una distonia di eziologia nota (distonia ON e OFF del morbo di Parkinson, distonia primaria, distonia secondaria), oltre a due gruppi di soggetti di controllo di pari età.

Il primo passo del nostro approccio sperimentale consisterà nello studio della cinematica e dei pattern EMG dei movimenti eseguiti dai diversi gruppi di pazienti. Per studiare il controllo motorio dell'arto superiore, chiederemo ai pazienti di eseguire entrambi i movimenti del polso in modo isolato o in associazione con un compito motorio, cognitivo o emotivo sovrapposto. L'organizzazione e le anomalie dei movimenti dell'arto inferiore saranno studiate seguendo lo stesso ragionamento, ove possibile. A causa del verificarsi di movimenti involontari in molti pazienti con distonia, tutte le registrazioni comportamentali verranno eseguite utilizzando apparecchiature telemetriche. Ciò garantirà che i pazienti non tireranno fuori i rapitori, né correranno alcun rischio di farsi male durante le sessioni di registrazione.

Le misure includeranno i tempi di reazione e di movimento, nonché gli spostamenti angolari delle articolazioni interessate e l'attività EMG bilaterale dei muscoli distali e prossimali degli arti. Le caratteristiche spazio-temporali dei movimenti dei pazienti saranno analizzate utilizzando i dati cronometrici, cinematici ed EMG registrati e confrontati con quelli di soggetti di controllo di pari età. L'attività muscolare e il movimento saranno registrati ai diversi livelli degli arti mobili e controlaterali per monitorare accuratamente le caratteristiche di overflow della distonia.

Si pensa che la bradicinesia distonica sia correlata ad una perdita della selettività del comando motorio, ed in particolare alla sua diffusione ai gruppi antagonisti. Se questa ipotesi è corretta, ci aspettiamo di osservare una co-attivazione anomala dei gruppi antagonisti a livello distale. A causa della componente posturale della distonia, ci aspettiamo anche di vedere un'indebita diffusione del comando motorio ai muscoli prossimali. Infine, cercheremo segni di movimenti speculari che indichino perturbazioni dell'inibizione motoria interemisferica.

La co-attivazione anormale degli antagonisti e dei muscoli prossimali dovrebbe aumentare in condizioni di doppio compito motorio, in cui al paziente verrà chiesto di eseguire movimenti simmetrici o diversi simultaneamente con i due arti. Sulla base dell'ipotesi che l'accoppiamento simmetrico degli effettori motori sia più facile da controllare rispetto ai modelli asimmetrici, che richiedono l'inibizione interemisferica del movimento irrilevante, le prestazioni motorie dovrebbero essere più difficili e la diffusione del comando motorio dovrebbe essere aumentata nei compiti motori asimmetrici.

In ogni condizione di movimento, la coerenza dei modelli registrati di cinematica e dati EMG sarà confrontata tra i tre gruppi di pazienti. Per quanto riguarda la distonia secondaria, se pertinente, correleremo anche i pattern osservati con le lesioni cerebrali esistenti. Cercheremo di trovare ulteriori connessioni tra il fenotipo clinico dei pazienti ei parametri di movimento misurati. Ad esempio, i dati cinematici ed EMG saranno messi in relazione ai principali tipi di sintomi mostrati dai pazienti (distonia mobile vs. fissa) e alla distribuzione dei sintomi.

L'ipotesi che la distonia sia una malattia motoria pura sarà testata utilizzando protocolli sperimentali double task. Ai pazienti verrà richiesto di eseguire lo stesso movimento del braccio, mentre 1) eseguire un compito cognitivo simultaneo, come contare all'indietro o rilevare uno stimolo visivo specifico, deviando alcune delle risorse attenzionali.