Studio dell'attivazione cerebrale mediante fNIRS durante l'illusione del movimento indotta dalle vibrazioni in partecipanti sani e colpiti da ictus. (VIBRANIRS)

Le sensazioni percepite degli arti e dei movimenti (cinestesia) ci permettono di situarci senza feedback visivo e di non dedicare tutta la nostra attenzione alle attività quotidiane come camminare o prendere e tenere un oggetto. Queste sensazioni coscienti percepite provengono da recettori chiamati propriocettori che si trovano nella pelle, nelle articolazioni e nei muscoli. Quando un arto è in movimento e un muscolo viene allungato, la sensazione principale di allungamento dell'arto deriva dalla stimolazione di un propriocettore chiamato fuso muscolare, più precisamente dalla sua terminazione primaria chiamata fibra 1a. Artificialmente, le fibre 1a possono essere stimolate (in modo ottimale) mediante vibrazione del muscolo intorno a 80 Hz. Stimolando le fibre 1a del tricipite si produce un segnale di allungamento e si può avvertire un'illusione di flessione purché non intervengano altri feedback contrari come la vibrazione del muscolo antagonista o il feedback visivo dell'arto immobile poiché fornisce una maggiore informazioni attendibili al cervello. A partire da ora, i correlati neurali alla vibrazione del fuso muscolare e all’illusione del movimento non sono stati completamente caratterizzati nei partecipanti sani e non sono noti nei partecipanti con ictus.

Per studiare l'effetto dell'illusione di movimento indotta dalle vibrazioni sulle attivazioni cerebrali nei partecipanti sani e colpiti da ictus, i ricercatori propongono di utilizzare uno strumento innovativo di neuroimaging, la spettroscopia funzionale del vicino infrarosso (fNIRS).

La fNIRS consente di indagare le attivazioni cerebrali corticali misurando le variazioni emodinamiche cerebrali. Infatti, proprio come la fMRI, si basa sulla funzione di risposta emodinamica (HRF) causata dall'accoppiamento neurovascolare. La sua portabilità e non invasività lo rendono un ottimo strumento per studiare le attivazioni cerebrali in un ambiente più ecologico (ad esempio in posizione eretta o seduta).

Questa ricerca si propone di studiare e confrontare la sensazione soggettiva di movimento e le aree cerebrali corticali coinvolte nella vibrazione dei fusi muscolari e nell'illusione del movimento in partecipanti sani e colpiti da ictus.

Il protocollo consiste in 4 o 2 diverse condizioni (ripetute 2 volte) di illusione di movimento indotta dalle vibrazioni rispettivamente nei partecipanti sani e in quelli colpiti da ictus, risultanti in 8 o 4 blocchi di vibrazione con 3 vibrazioni per blocco:

Partecipanti sani, 2 volte ciascuno (24 vibrazioni):

• Braccio destro, occhi aperti (condizione di nessuna illusione; RO)
• Braccio destro, occhi chiusi (condizione di illusione; RC)
• Braccio sinistro, occhi aperti (condizione di nessuna illusione; LO)
• Braccio sinistro, occhi chiusi (condizione di illusione; LC)

Partecipanti all'ictus, 2 volte ciascuno (12 vibrazioni):

• Lato carente, occhi aperti (condizione di nessuna illusione; DO)
• Lato carente, occhi chiusi (condizione di illusione; CD)

L'ordine delle condizioni è pseudocasuale, i partecipanti possono iniziare con il braccio sinistro o destro con gli occhi aperti o chiusi. Quando si inizia con il braccio sinistro o destro, tutte le condizioni vengono completate prima di passare all'altro braccio (per i partecipanti sani). In totale, il numero di partecipanti che iniziano con la vibrazione destra o sinistra dovrebbe essere lo stesso.

I dispositivi fNIRS che verranno utilizzati sono Brite MKII e Brite MKIII (sistema Artinis Medical, Paesi Bassi).

Lo strumento di vibrazione che verrà utilizzato è un vibratore di VibraMoov. La sensazione soggettiva di movimento sarà analizzata utilizzando la scala SKIP (Standardized Kinesthetic Illusion Procedure). I partecipanti dovranno riportare la loro sensazione di movimento dopo ogni condizione (3 blocchi di vibrazioni) da 0 a 3, dove 0 corrisponde all'assenza di sensazione di movimento e 3 corrisponde ad una sensazione di movimento chiara e precisa. I partecipanti dovranno inoltre descrivere la direzione del movimento, verrà attribuito un punteggio pari a 1 se il movimento descritto corrisponde a quello previsto e verrà attribuito un punteggio pari a 0 per ogni altro movimento.