Korowy udar niedokrwienny i serotonina (CISS)

Neuroplastyczność, tj. wrodzona zdolność ludzkiego mózgu do strukturalnej przebudowy i funkcjonalnej reorganizacji sieci neuronowych, jest niezbędna do przywrócenia upośledzonej funkcji czuciowo-ruchowej po ogniskowym uszkodzeniu niedokrwiennym. Jednak potencjał spontanicznego powrotu do zdrowia w dorosłym mózgu jest ograniczony i należy go zwiększyć poprzez programy rehabilitacyjne, np. intensywne ćwiczenia, stymulacja mózgu lub neuromodulacja farmakologiczna.

Badania kliniczne wykazały, że powrót do zdrowia po udarze można zwiększyć poprzez długotrwałe podawanie selektywnych inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI). Serotonina moduluje pobudzającą neurotransmisję glutaminergiczną i indukuje długotrwałe wzmocnienie (LTP), ważny mediator neuroplastyczności, który wspiera uczenie się czuciowo-ruchowe w zdrowym mózgu i reorganizację w poudarowej korze perilesyjnej. Wstępne dane wskazują, że pojedyncza dawka SSRI escitalopramu jest wystarczająca do wywołania efektów podobnych do LTP w korze ruchowej zdrowych ochotników (mierzone przez powtarzalną przezczaszkową stymulację magnetyczną (rTMS)) oraz do zwiększenia wydajności funkcjonalnych sieci połączeń na dużą skalę zaangażowanych w dotykową manipulację przedmiotami (mierzone za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI)).

Badacze stawiają zatem hipotezę, że neuromodulacja serotonergiczna może poprawiać powrót do zdrowia po udarze poprzez zwiększoną plastyczność i wydajność przetwarzania wzdłuż zintegrowanych sieci neuronowych, prowadząc do wzmocnionej łączności i wydajności behawioralnej.

Aby przetestować tę hipotezę, badacze zamierzają przeprowadzić podłużne, podwójnie ślepe, kontrolowane placebo badanie w dwóch ośrodkach neurologicznych. Badacze zamierzają przetestować wpływ codziennie podawanej pojedynczej dawki escitalopramu przez okres trzech miesięcy po udarze niedokrwiennym kory mózgowej w celu promowania zmian plastyczności w strefie okołonapięciowej pierwotnej kory czuciowo-ruchowej (S1 i M1). Badacze zastosują behawioralne pomiary funkcji ręki, rTMS i zaawansowane techniki obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MR) jako zmienne wynikowe.

Badacze zmierzą kinematykę funkcji ręki za pomocą rękawicy z danymi, aby lepiej zrozumieć wkład wysiłku w przywrócenie funkcji ręki i aktywację mózgu. Co więcej, badacze zamierzają zastosować spektroskopię MR peryferyjnej kory przedruchowej, kierowaną analizą fMRI w czasie rzeczywistym, jako narzędzie do oceny miejscowej transmisji glutaminergicznej. Pomiary poziomów leku w osoczu i określenie polimorfizmów genetycznych genów metabolizujących escitalopram pomogą im ocenić i kontrolować zmienność międzyosobniczą w biodostępności escitalopramu.

Badacze spodziewają się, że neuroplastyczność wzmocniona przez SSRI doprowadzi do zwiększenia efektywności alokacji zasobów neuronalnych w mózgu po udarze, skutkując bardziej precyzyjnymi i mniej wymagającymi ruchami, ułatwieniem zjawisk podobnych do LTP, zwiększoną objętością istoty szarej oszczędzonej perilesyjnej przedruchówki kory mózgowej i prawdopodobnie wyższe piki glutaminianu w tych samych obszarach, w porównaniu z leczeniem placebo.

Łącząc standardowe i innowacyjne metody, badanie to zapewni mechanistyczny wgląd w procesy, które napędzają neuroplastyczność korową w ludzkim mózgu po udarze. Z klinicznego punktu widzenia oczekuje się, że wyniki badania dostarczą naukowego uzasadnienia dla wybranych pacjentów, którzy mogliby odnieść korzyści z neurorehabilitacji wspomaganej SSRI.