Hjärnnätverk i dystoni

Uppgiftsspecifika primära fokala dystonier (tsPFDs) kännetecknas av selektiv aktivering av dystoniska rörelser under utförandet av mycket inlärda motoriska uppgifter, såsom att skriva, spela ett musikinstrument, tala eller sjunga. Trots de senaste framstegen när det gäller att beskriva de kliniska dragen av dystoni, finns det en grundläggande lucka i förståelsen av de neurala abnormiteter som ligger till grund för utvecklingen av tsPFDs, som påverkar samma muskler men resulterar i olika kliniska manifestationer som i författarkramp jämfört med pianistdystoni eller spasmodisk dysfoni vs. sångarens dystoni. Fortsatt existens av detta gap är ett viktigt problem eftersom det gör oss oförmögna att skilja mellan primära och sekundära hjärnförändringar som bidrar till tsPFD-patofysiologin och att utveckla nya behandlingsalternativ inriktade på störningsspecifika hjärnförändringar. Syftet med denna ansökan är att identifiera hjärnmekanismerna som ligger till grund för fenomenet uppgiftsspecificitet i två representativa grupper av patienter med författarkramp vs. musikerhanddystoni och spastisk dysfoni vs. sångares larynxdystoni med hjälp av en ny metod för kombinerad klinisk-beteendeundersökning, hjärnnätverksanalys och kvantitativ neuropatologi av postmortem hjärnvävnad. Vår centrala hypotes är att varje tsPFD kännetecknas av distinkta hjärnavvikelser, som selektivt påverkar de fokala segmenten av hjärnnätverk som ansvarar för utförandet av respektive motorisk uppgift. Skälet för den föreslagna forskningen är att identifiering av tsPFD-specifika hjärnförändringar och associerad neuropatologi kommer att klargöra de neurala mekanismer (primär vs. sekundär) som bidrar till den kliniska manifestationen av dessa störningar och därmed förklara fenomenet med tsPFD. De erhållna resultaten förväntas ge starka vetenskapliga grunder för nästa serie studier riktade mot identifiering och validering av nya farmakologiska och/eller kirurgiska terapier för dessa patienter. Forskarna kommer att eftersträva följande två specifika mål: (1) fastställa distinkta egenskaper hos avvikelser i hjärnans funktionella nätverk som ligger till grund för uppgiftsspecificitet i olika tsPFD: er, och (2) fastställa strukturella korrelat av funktionella neuroavbildningsavvikelser i tsPFD:er. Den föreslagna forskningen är betydelsefull eftersom den förväntas etablera vetenskapliga bevis för att tsPFD är en nätverksstörning med abnormiteter som följer distinkta mönster i olika tsPFDs och vissa abnormiteter som visar struktur-funktion korrelationer är associerade med underliggande neuropatologi. Genom att konvergera resultaten från multimodala tvärvetenskapliga studier till en sammanhängande och patofysiologiskt meningsfull bild, kommer forskarna att vara väl positionerade för att identifiera primära kontra sekundära förändringar i tsPFDs och etablera en vetenskaplig ram för utveckling av diagnostiska biomarkörer och nya behandlingsalternativ för dessa. störningar.