Изучение моторного торможения при болезни Паркинсона и фокальной дистонии рук (PD-INHIB)

Любое движение требует некоторого планирования, в значительной степени полагающегося на нервные клетки лобной коры, связанные со спинными цепями, которые сами помогают регулировать мышечную активность. Эти корково-спинномозговые проекции обеспечивают критический путь, по которому мозг контролирует двигательное поведение. Интересно, что возбудимость корково-спинномозгового пути можно исследовать неинвазивно у людей, применяя одноимпульсную транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) к первичной моторной коре (M1), вызывая моторные вызванные потенциалы (МВП) в целевых контралатеральных мышцах. MEP являются полезными индикаторами двигательной возбудимости, поскольку их амплитуда обеспечивает специфичный для мышц анализ чистого воздействия фасилитационных и тормозных входов во время стимуляции. Важно отметить, что исследования ТМС показали, что корково-спинномозговой путь демонстрирует глубокие тормозные изменения во время подготовки к действию, что согласуется с вкладом тормозных процессов в контроль движений.

Этот эффект, называемый подготовительным торможением, был обнаружен в задачах на время реакции (RT), независимо от того, должны ли испытуемые выбирать ответ из набора предопределенных вариантов (задача выбора RT) или должны указывать один и тот же ответ на каждый раз. проба, при отсутствии выбора (простая задача RT). В этих задачах, как и ожидалось, амплитуда МВП, вызываемых выбранным эффектором, возрастает в течение периода перед движением. Однако до того, как активность начнет нарастать, происходит начальное снижение амплитуды МВП, что указывает на подавление корково-спинномозгового пути, связанного с выбранным движением. Снижение амплитуды МЭП также наблюдается у невыбранных и нерелевантных эффекторов, и здесь амплитуда еще больше падает в ходе подготовки к действию. Подготовительное торможение присутствует не только перед началом движения; он также проявляется перед сигналом «начать» в задачах RT с инструктированной задержкой, когда сигнал предоставляет предварительную информацию о предстоящем ответе, но затем субъект должен ждать, пока не будет представлен сигнал «начать», чтобы дать ответ. В это время очевидно подавление MEP, вызываемых эффекторами пальцев, включая те, которые выбраны, не выбраны или не имеют отношения к задаче; МВП мышц ног также могут обнаруживать некоторое подавление при подготовке пальцевых ответов, но в значительно меньшей степени, что свидетельствует о том, что подготовительное торможение двигательной системы широкое, но с некоторой степенью ограничения; это наиболее заметно для двигательных репрезентаций, которые относятся к тому же сегменту тела, что и выбранный эффектор, и ослаблены в репрезентациях других конечностей.

Было выдвинуто несколько гипотез для объяснения обширного подавления корково-спинномозговой возбудимости, наблюдаемого во время подготовки к действию, некоторые из которых связаны с контролем импульсов, а другие - с модуляцией усиления нервной системы. Тем не менее, функциональная роль подготовительного торможения остается предметом интенсивных дискуссий. Кроме того, очень мало известно об областях мозга, участвующих в подавлении корково-спинномозгового пути.

Текущий протокол исследования направлен на изучение подготовительного торможения в двух группах пациентов, страдающих двигательными расстройствами. Во-первых, мы будем работать с пациентами с болезнью Паркинсона (БП), чтобы исследовать вклад базальных ганглиев в подготовительное торможение (Проект 1 [P1] и Проект 2 [P2], см. ниже). Затем мы рассмотрим пациентов с фокальной дистонией рук (ФДК), чтобы проверить гипотезу о том, что измененная мышечная избирательность при этом патологическом состоянии, по крайней мере частично, связана с отсутствием подготовительного торможения (Проект 3 [P3], описанный ниже). .

Помимо своих основных целей, настоящее предложение может также предоставить научные знания для руководства стратегиями вмешательства, которые улучшают двигательную функцию у пациентов с БП и СГД. Этот вопрос имеет большое значение, учитывая увеличение продолжительности жизни в нашем обществе и рост заболеваемости болезнью Паркинсона (в частности), которая сопутствует этому. Настоящее предложение может также помочь разработать стратегии вмешательства при других патологиях, связанных с дефицитом торможения, включая импульсивное принятие решений (например, ПД; наркотическая зависимость). Данная проблема имеет большое значение, учитывая распространенность подобных патологий в современном обществе.