소뇌 손상 후 운동 학습: 일차 운동 피질의 역할

소뇌 손상은 모든 신체 움직임에 영향을 미치는 손상된 운동 조정을 특징으로 하는 장애 운동 장애 운동 실조증을 유발합니다. 팔에서 운동 실조증은 불규칙하고 진동하며 긴 궤적 경로로 도달하는 움직임을 유발합니다. 소뇌 운동 실조증(PWCA)이 있는 사람들은 또한 일반적으로 움직임을 잘 보정된 상태로 유지하는 적응이라고 하는 중요한 형태의 운동 학습에 장애가 있습니다. 이전 연구에서 수석 조사관은 PWCA가 강화 학습(RL)을 대신 사용하는 경우 팔 뻗기 동작을 수정하는 방법을 배울 수 있음을 보여주었습니다. 많은 PWCA가 RL 조건에서 최적으로 학습했지만, 이 이전 작업은 개인 간 가변성을 발견했습니다. 일부는 다른 것보다 더 많이 배웠습니다. 적응이 소뇌 완전성에 결정적으로 의존하는 반면, RL은 중뇌의 도파민성 회로와 M1의 흥분성 가소성에 더 많이 의존합니다. 소뇌 손상은 RL에 필요한 가소성을 방해할 수 있는 M1의 피질 내 억제를 증가시키는 것으로 나타났습니다. 연속 세타 버스트 자극(cTBS) 및 간헐적 세타 버스트 자극(iTBS)의 반복적인 TMS 프로토콜은 피질내 억제를 조절하는 것으로 추가로 나타났습니다: cTBS는 그것을 감소시키는 반면 iTBS는 그것을 증가시킵니다. 여기에서 조사관은 M1에서 증가된 피질 내 억제가 RL 용량을 예측하는지(목표 1)와 M1의 조절 억제가 PWCA에서 RL 용량을 변경할 수 있는지 여부를 체계적으로 테스트합니다(목표 2). 12 퇴행성 상태의 PWCA는 6개월 동안 4개의 실험 세션을 완료합니다. 세션 1에서 TMS는 대뇌 피질 운동 흥분성 및 단기간 대뇌 피질 억제 및 대뇌 피질 침묵 기간에 대한 기준 모집 곡선을 평가하는 데 사용됩니다. 그런 다음 PWCA는 운동 실조증 심각도에 대한 표준화된 임상 평가와 RL 패러다임을 사용하여 도달 기술을 학습해야 하는 확립된 행동 과제를 완료합니다. 세션 2-4에서 PWCA는 RL 작업의 추가 세션 3개를 완료합니다. 각 세션에서 PWCA는 RL 작업을 수행하기 전에 M1의 피질 내 억제를 조절하기 위해 cTBS, iTBS 또는 가짜 자극을 받습니다. 목표 1의 경우 조사관은 다단계 회귀를 사용하여 M1 상태의 TMS 측정과 RL 작업의 학습 규모 및 속도 사이의 관계를 정량화합니다. 목표 2의 경우 조사관은 다단계 모델링을 사용하여 자극 조건에서 학습의 크기와 속도의 차이를 정량화합니다. 연구자들은 M1에서 증가된 기준선 억제가 RL 과제(목표 1)에서 학습의 더 낮은 크기 및 속도와 긍정적인 연관성을 보일 것이며 cTBS가 학습의 크기, 학습 속도 또는 두 가지 모두를 iTBS 또는 가짜 자극과 관련된 RL 작업(목표 2).