Ruchowe procesy błędów i adaptacja sensomotoryczna u pacjenta z chorobą Parkinsona (Kinarm)

Choroba Parkinsona (PD) jest neurodegeneracyjną patologią charakteryzującą się śmiercią neuronów dopaminergicznych w pars compacta istoty czarnej. Główne objawy kliniczne to akinezja-sztywność-drżenie. Te deficyty motoryczne wynikają z dysfunkcji w sieci jąder podstawy, które stanowią zespół jąder podkorowych zaangażowanych w kontrolę ruchu i uczenie się motoryczne. Implikacja zwojów podstawy mózgu (BG) w uczeniu się sekwencji ruchu (tj. w procesach selekcji ruchu) została jasno ustalona. Jednak ich wkład w adaptację wykonywania ruchu pozostaje niepewny. Do niedawna zdecydowana większość badań nad adaptacją motoryczną koncentrowała się w szczególności na jednym mechanizmie: ukrytym procesie, w którym wydajność motoryczna jest stopniowo poprawiana na podstawie błędów obserwowanych w wykonywaniu ruchu, rekrutując zasadniczo pętle móżdżkowe. Obecnie pojawił się nowy kierunek badań, którego celem jest zidentyfikowanie różnych mechanizmów przyczyniających się do adaptacji motorycznej. W szczególności implikacje strategii poznawczych i mechanizmów uczenia się przez wzmacnianie były przedmiotem kilku ostatnich badań, które w ten sposób podkreślały rolę BG.

Celem niniejszego projektu jest udokumentowanie związku pomiędzy deficytami behawioralnymi a anomaliami elektrofizjologicznymi obserwowanymi u pacjentów z chorobą Parkinsona w zadaniach związanych z adaptacją motoryczną do zaburzeń wzrokowych lub mechanicznych. Ostatnie badania elektrofizjologiczne ujawniły anomalie aktywności oscylacyjnej w pętli BG-kora w chP; mianowicie aktywność w paśmie beta (~20 Hz) wykazuje nadmierną synchronizację, która może przyczynić się do niektórych objawów behawioralnych. Co ciekawe, ostatnie prace wykazały, że synchronizacja w BG i ich projekcjach korowych jest 1) osłabiona przez leczenie, takie jak leki dopaminergiczne (L-Dopa) lub głęboka stymulacja jądra podwzgórza mózgu (NST), oraz 2) modulowana w stosunku do procesy błędów ruchowych.

W ramach tego projektu planowane jest przeprowadzenie dwóch badań obejmujących po kilka badań. Cel pierwszego badania jest dwojaki: najpierw lepsze zrozumienie deficytów adaptacji motorycznej charakterystycznych dla różnych stadiów choroby Parkinsona, a następnie zbadanie wpływu leków dopaminergicznych na te ostatnie. W tym celu behawioralne zachowanie i aktywność elektrofizjologiczna (EEG) pacjentów z PD będą badane we wczesnych i bardziej zaawansowanych stadiach patologii, niezależnie od tego, czy są przyjmowane leki, czy nie (włączona lub wyłączona L-Dopa). Szczególne zainteresowanie tego badania związkiem między aktywnością pasma beta a, z jednej strony, potencjalnymi deficytami w jawnych strategiach poznawczych rekrutowanych w początkowej fazie adaptacji, a z drugiej strony, anomaliami w mechanizmach uczenia się przez wzmacnianie zaangażowanych w motorykę dostosowanie. Drugim celem będzie interpretacja obserwacji w świetle danych z neuroobrazowania. Celem drugiego badania będzie zbadanie czynności oscylacyjnych i zsynchronizowanych w pętlach kory BG podczas adaptacji motorycznej do zaburzeń wzrokowych lub mechanicznych. Rejestracja NST LFP i EEG będzie sugerować udział pacjentów z implantowaną chorobą Parkinsona.