Uczenie się motoryczne po uszkodzeniu móżdżku: rola pierwotnej kory ruchowej

Uszkodzenie móżdżku powoduje upośledzającą ruchomość ataksję, która charakteryzuje się zaburzeniami koordynacji ruchowej wpływającymi na wszystkie ruchy ciała. W ramionach ataksja powoduje ruchy sięgające o nieregularnych, oscylujących i wydłużonych torach trajektorii. Osoby z ataksją móżdżkową (PWCA) są również upośledzone w ważnej formie uczenia się motorycznego, zwanej adaptacją, która zwykle utrzymuje dobrą kalibrację ruchu. We wcześniejszych badaniach główny badacz wykazał, że PWCA mogą nauczyć się korygować swoje ruchy sięgania, jeśli zamiast tego zastosują uczenie się przez wzmacnianie (RL). Chociaż wiele PWCA uczyło się optymalnie w warunkach RL, ta wcześniejsza praca wykazała zmienność między poszczególnymi osobami: niektórzy nauczyli się więcej niż inni. Podczas gdy adaptacja w sposób krytyczny opiera się na integralności móżdżku, RL zależy w większym stopniu od obwodów dopaminergicznych w śródmózgowiu i plastyczności pobudzającej w M1. Wykazano, że uszkodzenie móżdżku zwiększa hamowanie wewnątrzkorowe w M1, co może utrudniać plastyczność potrzebną do RL. Ponadto wykazano, że powtarzalne protokoły TMS ciągłej stymulacji wybuchem theta (cTBS) i przerywanej stymulacji wybuchem theta (iTBS) modulują hamowanie wewnątrzkorowe: cTBS je zmniejsza, podczas gdy iTBS je zwiększa. Tutaj badacze będą systematycznie sprawdzać, czy zwiększone hamowanie wewnątrzkorowe w M1 przewiduje pojemność RL (Cel 1) i czy modulowanie hamowania w M1 może zmienić pojemność RL w PWCA (Cel 2). 12 PWCA ze stanu zwyrodnieniowego ukończy 4 sesje eksperymentalne w okresie 6 miesięcy. Podczas sesji 1 TMS zostanie wykorzystany do oceny krzywych rekrutacyjnych linii bazowych dla pobudliwości korowo-ruchowej i krótkookresowego hamowania śródkorowego oraz okresu ciszy korowej. Następnie PWCA dokona standardowej oceny klinicznej nasilenia ataksji i ustalonego zadania behawioralnego, które wymaga nauczenia się umiejętności sięgania przy użyciu paradygmatu RL. W sesjach 2-4 PWCA wykona 3 dodatkowe sesje zadania RL. W każdej sesji PWCA będzie otrzymywać stymulację cTBS, iTBS lub pozorowaną w celu modulowania hamowania wewnątrzkorowego w M1 przed wykonaniem zadania RL. W celu 1 badacze wykorzystają regresję wielopoziomową do ilościowego określenia zależności między miarami TMS stanu M1 a wielkością i szybkością uczenia się w zadaniu RL. W celu 2 badacze wykorzystają modelowanie wielopoziomowe, aby określić ilościowo różnice w wielkości i szybkości uczenia się w różnych warunkach stymulacji. Badacze wysuwają hipotezę, że zwiększone początkowe hamowanie w M1 wykaże pozytywny związek z mniejszą wielkością i szybkością uczenia się w zadaniu RL (Cel 1), a cTBS poprawi wielkość uczenia się, szybkość uczenia się lub jedno i drugie w Zadanie RL w odniesieniu do iTBS lub stymulacji pozorowanej (Cel 2).