Rörelsefel-processer och sensorimotorisk anpassning hos Parkinsonpatient (Kinarm)

Parkinsons sjukdom (PD) är en neurodegenerativ patologi som kännetecknas av att dopaminerga neuroner dör i substantia nigra pars compacta. De huvudsakliga kliniska symtomen är akinesi-stelhet-tremor. Dessa motoriska brister beror på dysfunktion i nätverket av basalganglierna som utgör en ensemble av subkortikala kärnor involverade i rörelsekontroll och motorisk inlärning. Implikationen av de basala ganglierna (BG) i rörelsesekvensinlärning (dvs i rörelsevalsprocesser) har tydligt fastställts. Deras bidrag till anpassning av rörelseutförande är dock fortfarande osäkert. Fram till nyligen har den stora majoriteten av studierna om motorisk anpassning fokuserat på en mekanism i synnerhet: en implicit process genom vilken den motoriska prestandan gradvis förbättras på basis av fel som observerats i rörelseutförandet, vilket i huvudsak rekryterar cerebellära loopar. Idag har en ny forskningslinje vuxit fram som försöker identifiera olika mekanismer som bidrar till motorisk anpassning. Specifikt har implikationen av kognitiva strategier och förstärkande inlärningsmekanismer varit centrum för flera nya studier, som således har betonat BG:s roll.

Syftet med detta projekt är att dokumentera sambandet mellan beteendestörningar och de elektrofysiologiska anomalier som observerats hos PD-patienter i uppgifter som involverar motorisk anpassning till visuella eller mekaniska störningar. Nyligen genomförda elektrofysiologiska studier har avslöjat anomalier i den oscillerande aktiviteten i BG-cortex-slingan vid PD; nämligen aktiviteten i betabandet (~20Hz) presenterar en överdriven synkronisering som kan bidra till vissa beteendesymtom. Intressant nog har nyare arbeten visat att synkroniseringen i BG och deras kortikala projektioner är 1) minskad av behandlingar som dopaminerg medicinering (L-Dopa) eller djup hjärnstimulering av subtalamiska kärnan (NST), och 2) modulerad i förhållande till rörelse-fel processer.

I detta projekt är det planerat att genomföra två studier med vardera flera studier. Målet med den första studien är tvåfaldigt: först bättre förstå de motoriska anpassningsbristerna som är specifika för olika stadier av PD-sjukdom, och sedan undersöka effekten av den dopaminerga medicinen på den senare. I detta syfte kommer beteendeprestanda och den elektrofysiologiska (EEG) aktiviteten hos PD-patienter att undersökas under de tidiga och mer avancerade stadierna av patologin, med medicinering eller inte (ON eller OFF L-Dopa). Det specifika intresset för denna studie i förhållandet mellan betabandsaktiviteten och, å ena sidan, potentiella brister i de explicita kognitiva strategier som rekryterats i den inledande fasen av anpassning och, å andra sidan, anomalier i förstärkningsinlärningsmekanismer som är inblandade i motorik anpassning. Ett sekundärt mål kommer att vara att tolka observationerna i ljuset av neuroimaging data. Syftet med den andra studien kommer att vara att utforska oscillerande och synkroniserade aktiviteter i BG-cortex-slingorna under motorisk anpassning till visuella eller mekaniska störningar. Registreringen av NST LFP och EEG kommer att involvera deltagande av implanterade PD-patienter.