Controle reticuloespinhal dos movimentos

A execução precisa do movimento é resultado de uma interação complexa entre vários grupos musculares cuja atividade é controlada por diferentes áreas do sistema nervoso central. Além do sistema corticospinal, o sistema reticuloespinal filogeneticamente antigo é um sistema motor chave que controla diferentes movimentos elementares, incluindo postura, locomoção e alcance em todos os mamíferos. Em contraste com o sistema corticospinal extensivamente investigado, há apenas um conhecimento esparso sobre a fisiologia motora do sistema reticuloespinal funcionalmente importante em humanos. O controle motor reticuloespinal pode ser avaliado com o paradigma StartReact, que se baseia na ativação dos circuitos motores reticuloespinais por estímulos acústicos surpreendentes. O fenômeno StartReact é caracterizado por um encurtamento no tempo de reação do movimento que é mediado por uma liberação precoce de um programa motor planejado pelo sistema reticuloespinhal. Assim, StartReact é uma ferramenta única para examinar o envolvimento reticuloespinhal no controle motor humano sob condições fisiológicas e patológicas. As avaliações do StartReact serão complementadas por análises cinemáticas 3-D abrangentes e registros de atividade muscular (ou seja, eletromiografia) para obter insights quantitativos sobre o controle do movimento reticuloespinal.

O primeiro objetivo deste estudo clínico é obter mais informações sobre os mecanismos subjacentes ao StartReact e avançar no conhecimento da fisiologia motora retículo-espinhal em relação a diferentes tarefas de movimento (ou seja, movimentos uniarticulares simples, movimentos multiarticulares complexos e movimentos bilaterais das mãos) em indivíduos saudáveis. As descobertas desses experimentos fornecerão novos insights sobre os gradientes proximal-distal, flexor-extensor e extremidade superior-inferior no controle motor reticulospinal de indivíduos saudáveis. Além disso, os resultados irão expandir o paradigma StartReact para movimentos complexos e funcionalmente mais relevantes (i.e. tarefas de alcance e passos que requerem precisão de ponto final; movimentos cooperativos e bilaterais das mãos) para os quais o envolvimento do sistema retículo-espinhal ainda não é compreendido.

O segundo objetivo deste projeto é usar o paradigma StartReact para lançar mais luz sobre o papel da plasticidade retículo-espinal na recuperação funcional de pacientes com lesão medular (SCI). Embora os achados pré-clínicos enfatizem um notável potencial do sistema reticuloespinal para adaptações neuroplásticas subjacentes à recuperação funcional, há poucas evidências de ensaios clínicos no campo da LME. Primeiro, o estudo visa monitorar os efeitos do StartReact nos músculos das mãos e pernas de pacientes com lesão medular aguda durante um período de 6 meses. O rastreamento simultâneo dos efeitos do StartReact e da recuperação motora permitirá relacionar intimamente os processos de plasticidade retículo-espinal com a recuperação funcional em pacientes com LM aguda. Em segundo lugar, o foco estará na reponderação do controle do motor descendente (ou seja, sistema cortico-versus.

Os resultados deste projeto irão avançar na compreensão mecanicista da fisiologia motora e capacidade neurorestauradora do sistema reticuloespinal em humanos. Espera-se que novos insights desses projetos se traduzam em uma melhor exploração desse importante sistema motor em ensaios clínicos que visam melhorar a recuperação motora em pacientes com LM.