Percepção de automovimento na doença de Parkinson (SMP_PD)

A doença de Parkinson (DP) é classicamente caracterizada por um declínio na função motora, marcada pelos sintomas característicos de acinesia, bradicinesia, rigidez e tremor, bem como postura e equilíbrio prejudicados. No entanto, os sintomas não motores também estão sendo recentemente reconhecidos como uma parte importante da doença. Os sintomas não motores podem incluir distúrbios do sono, distúrbios do humor, alucinações, comprometimento cognitivo e vários déficits sensoriais e perceptivos. Em contraste com os sintomas motores, os sintomas não motores são menos observáveis ​​por natureza e, portanto, podem passar despercebidos se não forem testados diretamente.

Os primeiros estudos já revelaram ampla disfunção visual na DP. Isso inclui atrasos nas respostas evocadas visuais e anormalidades no contraste, espaço-temporal e sensibilidade à cor. Os pacientes com DP também têm percepção alterada da orientação visual, bem como deficiências visuais complexas. No entanto, apesar de seus déficits visuais, os pacientes com DP parecem ser funcionalmente mais dependentes da visão, em comparação aos controles. Isso parece contradizer os princípios estabelecidos de integração sensorial ideal, segundo os quais, pistas prejudicadas devem ser menos confiáveis. No entanto, isso só pode ser medido dentro de uma estrutura de princípios que mede, quantifica e compara a precisão de pistas perceptivas relevantes. Ou seja, são as confiabilidades relativas das pistas sensoriais que devem, de acordo com os esquemas de integração ótima (Bayesiana), definir a extensão em que as pistas são confiáveis ​​(relacionadas mais abaixo).

A pesquisa demonstrou deficiências nos sistemas sensoriais, além da visão, como a função proprioceptiva e vestibular. Curiosamente, muitos déficits sensoriais na DP podem estar intimamente associados a sintomas motores "clássicos". Por exemplo: i) sinais vestibulares disfuncionais podem levar ao controle do equilíbrio prejudicado na DP, (ii) déficits proprioceptivos prejudicam comandos motores voluntários e reflexivos, (iii) prejuízos na percepção espacial podem contribuir para o congelamento da marcha (FOG) e (iv ) Os pacientes com DP superestimam o volume de sua própria fala, provavelmente refletindo déficits perceptivos por integração sensório-motora prejudicada ou por autoconsciência prejudicada de déficits motores. Além disso, as funções perceptivas superiores, como a percepção da emoção da expressão facial, são prejudicadas em pacientes parkinsonianos. A percepção do automovimento surge principalmente do movimento inercial (vestibular) e do fluxo óptico (visual). Quando apresentados com padrões de fluxo óptico de expansão radial, os pacientes com DP demonstram desvio de navegação alterado e percepção alterada da linha média egocêntrica, bem como ativação reduzida em áreas cerebrais visuais versus controles. No entanto, os limiares de autopercepção de movimento do fluxo óptico ainda não foram investigados e, portanto, serão medidos neste estudo.

Anormalidades vestibulares também podem afetar a percepção do próprio movimento na DP. Recentemente, Bertolini et al. (2015) encontraram percepção de inclinação prejudicada na DP, mas aqui também, limiares vestibulares de percepção de automovimento linear não foram pesquisados ​​diretamente. Assim, o primeiro objetivo deste estudo é determinar os limiares de percepção unissensorial (visual e vestibular) do automovimento na DP, usando um paradigma rigoroso e bem utilizado de discriminação de cabeçadas.

No entanto, além de déficits na percepção visual e vestibular de automovimento, os pacientes com DP podem sofrer de integração subótima dessas pistas. Portanto, o segundo objetivo principal é investigar especificamente a integração de pistas visuais e vestibulares para a percepção do próprio movimento. Isso será feito na estrutura bayesiana de integração multissensorial.

A integração de informações de diferentes modalidades ("integração multissensorial") é vital para uma percepção intacta do mundo. Estudos teóricos, baseados em estatísticas bayesianas, forneceram uma estrutura para estudar a integração multissensorial com previsões para uma estratégia 'ótima'. Assumindo a distribuição gaussiana e uma integração anterior plana e ótima de várias pistas, reduz-se a uma equação linear direta, segundo a qual a percepção multissensorial é uma combinação ponderada das pistas subjacentes. Muitos estudos em humanos e animais demonstraram de fato uma integração de sugestão quase ideal. No entanto, embora a integração multissensorial seja um tópico ativo de pesquisa na função cerebral normal, com ferramentas bem estabelecidas, ela não foi estudada na DP. Os pacientes com DP podem demonstrar uma integração multissensorial não ideal (ou seja, excesso de pistas visuais). Isso pode ter efeitos profundos na função básica.

Adicionar ruído sensorial a um estímulo reduz sua confiabilidade. Nos estímulos de fluxo óptico de automovimento através de uma nuvem 3D de pontos, a confiabilidade pode ser controlada pela manipulação da coerência dos pontos em movimento. Para 100% de coerência (sem adição de ruído), todos os pontos se movem de forma coerente de acordo com a direção do automovimento simulado. Quando o ruído é adicionado, por ex. para 75% de coerência, 75% dos pontos se movem coerentemente de acordo com a direção do próprio movimento, enquanto os 25% restantes se movem em uma direção aleatória. À medida que a coerência diminui, a confiabilidade do estímulo visual diminui. Recentemente, os investigadores mostraram que diferentes grupos clínicos (p. autismo) podem responder de forma diferente à adição de ruído visual. Portanto, como parte desses experimentos, os pesquisadores também compararão a percepção visual na ausência e na presença de ruído visual adicionado. A fisiopatologia da DP é muitas vezes entendida como refletindo o aumento do ruído neuronal (p. oscilações beta), portanto, os investigadores levantam a hipótese de que o ruído sensorial externo pode ter um efeito mais forte em pacientes com DP versus controles (talvez pelo estímulo agravando, em vez de reduzir, as flutuações neuronais na DP).

Assim, neste estudo, os investigadores têm 3 objetivos principais: i) observar a percepção visual e vestibular básica (unisensorial) do automovimento na DP, ii) observar a integração multissensorial em pacientes com DP, no quadro da inferência bayesiana, e iii) observar os efeitos da redução da confiabilidade visual (adição de ruído do estímulo visual) no desempenho na DP. Todos os três objetivos serão abordados com o mesmo experimento. Todos os participantes virão para duas visitas. Os pacientes com DP realizarão o mesmo procedimento uma vez "com" medicação e uma vez "fora" de medicação (cuja ordem será contrabalançada entre os pacientes; determinada aleatoriamente com antecedência). Para a condição de medicação "desligada", os pacientes pararão de tomar seus medicamentos para DP 12 horas antes dos experimentos (até depois do experimento). O grupo de controle também realizará o experimento duas vezes para controlar o possível artefato de efeitos de aprendizagem.