Potenziali correlati agli eventi respiratori in pazienti con lesioni del midollo spinale

La dispnea è "un'esperienza soggettiva di disagio respiratorio che consiste in sensazioni qualitativamente distinte che variano di intensità". La dispnea, o mancanza di respiro, è un problema comune che colpisce fino alla metà dei pazienti ospedalizzati; e "mancanza di respiro" e "respiro affannoso o difficile" rappresentano da 3 a 4 milioni di visite al pronto soccorso all'anno. La dispnea può rappresentare una sensazione, un sintomo o una malattia. Ogni insieme di esperienze coinvolge processi sensoriali, percettivi e cognitivi distinti, tra cui: la rilevazione di segnali; la percezione di una minaccia o di una sfida notevole; e la costruzione, o rappresentazione mentale, della malattia. Come esperienza sensoriale la dispnea può essere paragonata alla sensazione di dolore. Sebbene la respirazione affannosa non sia dolorosa nel senso usuale della parola, la dispnea, come il dolore, è un concetto che varia lungo più dimensioni. Come il dolore, la dispnea può segnalare la necessità di cure mediche; ma a differenza del dolore la dispnea è una sensazione localizzata originata dal sistema cardiopolmonare piuttosto che un segnale di pericolo generalizzato.

La ricerca dimostra che le informazioni sensoriali provenienti dal sistema respiratorio attivano regioni della corteccia cerebrale per produrre la percezione della dispnea, ma si sa molto meno della neurofisiologia della dispnea che della vista, dell'udito o persino del dolore. La dispnea deriva probabilmente da più fonti del sistema nervoso. Le indagini sui meccanismi alla base delle sensazioni respiratorie hanno incluso studi sull'anestesia delle vie aeree, la fasciatura della parete toracica, l'esercizio fisico, il trapianto cuore-polmone, l'iperventilazione e l'uso di oppioidi. Lo studio della percezione delle sensazioni respiratorie negli individui con una lesione del midollo spinale presenta ulteriori opportunità. L'obiettivo del progetto proposto è esaminare gli effetti di livelli sempre più gravi di lesione del midollo spinale sulla percezione delle sensazioni respiratorie nei partecipanti che sono in grado di respirare senza l'uso di un ventilatore.

I percorsi afferenti che trasmettono segnali somatosensoriali al sistema nervoso centrale (cioè cervello e midollo spinale) sono ben descritti e i potenziali correlati agli eventi sono stati utilizzati per misurare la somatosensazione respiratoria con un'elevata risoluzione temporale. I potenziali correlati agli eventi (ERP) sono segnali corticali bloccati nel tempo che vengono misurati in modo non invasivo dalla superficie del cuoio capelluto in risposta a brevi (<200 msec) presentazioni di stimoli respiratori durante la normale respirazione. Davenport et al. identificarono per primi gli ERP sensoriali-percettivi agli stimoli inspiratori (quelli che si verificano circa 50-150 msec dopo l'erogazione dello stimolo) e Harver et al. ha esaminato per la prima volta gli ERP percettivo-cognitivi agli stimoli inspiratori (quelli che si verificano circa 150-400 msec dopo lo stimolo). Lo studio degli ERP correlati alla respirazione in pazienti con lesioni del midollo spinale presenta una rara opportunità di esaminare i meccanismi neurofisiologici alla base della percezione del respiro perché l'estensione delle informazioni somatosensoriali che raggiungono la corteccia cerebrale varia con il livello della lesione.