Processi di errore di movimento e adattamento sensomotorio nel paziente parkinsoniano (Kinarm)

Il morbo di Parkinson (MdP) è una patologia neurodegenerativa caratterizzata dalla morte dei neuroni dopaminergici della substantia nigra pars compacta. I principali sintomi clinici sono acinesia-rigidità-tremore. Questi deficit motori sono dovuti a disfunzioni nella rete dei gangli della base che costituiscono un insieme di nuclei sottocorticali coinvolti nel controllo del movimento e nell'apprendimento motorio. L'implicazione dei gangli della base (BG) nell'apprendimento della sequenza di movimento (cioè nei processi di selezione del movimento) è stata chiaramente stabilita. Tuttavia, il loro contributo all'adattamento dell'esecuzione del movimento rimane incerto. Fino a poco tempo fa, la stragrande maggioranza degli studi sull'adattamento motorio si è concentrata su un meccanismo in particolare: un processo implicito attraverso il quale la prestazione motoria viene gradualmente migliorata sulla base degli errori osservati nell'esecuzione del movimento, reclutando essenzialmente loop cerebellari. Oggi è emersa una nuova linea di ricerca che cerca di identificare diversi meccanismi che contribuiscono all'adattamento motorio. In particolare, l'implicazione delle strategie cognitive e dei meccanismi di apprendimento per rinforzo è stata al centro di numerosi studi recenti, che hanno quindi enfatizzato il ruolo del BG.

Lo scopo del presente progetto è documentare la relazione tra i deficit comportamentali e le anomalie elettrofisiologiche osservate nei pazienti con PD in compiti che comportano l'adattamento motorio a perturbazioni visive o meccaniche. Recenti studi elettrofisiologici hanno rivelato anomalie nell'attività oscillatoria nell'ansa BG-cortex nel PD; in particolare l'attività nella banda beta (~20Hz) presenta una sincronizzazione eccessiva che potrebbe contribuire ad alcuni sintomi comportamentali. È interessante notare che un lavoro recente ha dimostrato che la sincronizzazione nel BG e nelle loro proiezioni corticali è 1) diminuita da trattamenti come farmaci dopaminergici (L-Dopa) o stimolazione cerebrale profonda del nucleo subtalamico (NST) e 2) modulata in relazione a processi di errore di movimento.

In questo progetto, si prevede di condurre due studi che coinvolgono ciascuno diversi studi. L'obiettivo del primo studio è duplice: innanzitutto comprendere meglio i deficit di adattamento motorio specifici dei diversi stadi della malattia di Parkinson, e quindi indagare l'influenza del farmaco dopaminergico su quest'ultimo. A tale scopo, verranno esaminate le prestazioni comportamentali e l'attività elettrofisiologica (EEG) nei pazienti con PD durante le fasi precoci e più avanzate della patologia, sotto terapia farmacologica o meno (ON o OFF L-Dopa). L'interesse specifico di questo studio nella relazione tra l'attività della banda beta e, da un lato, potenziali deficit nelle strategie cognitive esplicite reclutate nella fase iniziale dell'adattamento e, dall'altro, anomalie nei meccanismi di apprendimento per rinforzo implicati nella adattamento. Un obiettivo secondario sarà quello di interpretare le osservazioni alla luce dei dati di neuroimaging. Lo scopo del secondo studio sarà quello di esplorare le attività oscillatorie e sincronizzate nei circuiti BG-cortex durante l'adattamento motorio a perturbazioni visive o meccaniche. La registrazione di NST LFP ed EEG implicherà la partecipazione di pazienti PD impiantati.