MRI funzionale illumina le reti del cervello attivate tramite moto

300,000 persone stimate in America settentrionale sono afflitte con distonia, un disordine caratterizzato da una perdita progressiva di controllo di motore. I pazienti con distonia generalizzata affrontano with gli spasmi che piombo alla torsione ed a restituire incontrollati maldestro, posizioni a volte dolorose del muscolo involontario. Sebbene la cognizione, l'intelligenza e la durata siano spesso normali, il disordine può avere un effetto devastante su qualità di vita, poichè le sue vittime lottano frequentemente per eseguire le attività semplici della vita quotidiana.

Agli ospedali universitari (UH) rivesta l'istituto neurologico del centro medico, un gruppo di ricerca sta usando la tecnologia dell'immagine avanzata per esplorare la rete complessa di attività di cervello per quanto riguarda movimento negli individui sani ed in pazienti con distonia. “Normalmente, MRI è usato per fornire un'immagine della struttura del cervello,„ dice Benjamin L. Walter, MD, Direttore medico, programma profondo di stimolo del cervello, centro medico di caso di UH e assistente universitario della neurologia, scuola di medicina di Case Western Reserve University. “MRI funzionale [fMRI] approfitta del artefatto che è creato da flusso sanguigno e dall'ossigenazione di sangue. Il livello di ossigenazione altamente è correlato con attività neurale nelle stesse regioni, in modo da possiamo vedere quali parti del cervello stanno usande.„

La ricerca corrente del Dott. Walter esplora due aree chiave: la natura di attività di cervello in pazienti con distonia e come quello differisce da attività negli oggetti normali; e capendo quanto in profondità lo stimolo del cervello (DBS), un trattamento avanzato per i pazienti selezionati di distonia, funziona per acquietare gli spasmi involontari. Trattando la distonia con DBS comprende il collocamento degli elettrodi nel segmento interno del pallidus di globus, una struttura subcortical anche mirata a nel trattamento di DBS della malattia del Parkinson, il tremito essenziale ed il disordine ossessivo. “Nei disordini quali Parkinson ed il tremito essenziale, quando accendete lo stimolatore c'è un vantaggio abbastanza rapido,„ il Dott. Walter spiega. “Che non è il caso con distonia - migliora lentamente su un lungo periodo di tempo, sei mesi o più lungamente. Così ci sono più di un effetto neuroplastic che probabilmente è compreso nel meccanismo di DBS.„

La fase iniziale della ricerca del Dott. Walter comprende facendo uso di fMRI osservare che attività di cervello negli individui sani ed in pazienti con distonia che non hanno ricevuto DBS impianta.

“Stiamo guardando per esaminare come le informazioni del motore e sensitive sono trattate nel cervello in pazienti con distonia. La distonia è ovviamente un disordine di movimento, ma c'è molta prova che l'integrazione di informazioni sensorimotorie è disfunzionale.„

Il gruppo di ricerca ha scelto di studiare la propriocezione dei loro oggetti - il senso di come i loro propri arti sono orientati nello spazio - “perché quello è molto vicino a movimento ed ottenete il feedback diretto circa la posizione comune quando muovete un arto.„

Facendo uso di piccola unità che vibra sopra un tendine della manopola, i ricercatori inducono un'illusione del movimento (la percezione falsa che la manopola dell'oggetto sta flettendo) ed esaminano le immagini risultanti del fMRI.

“Nei nostri pazienti normali, stiamo vedendo che la corteccia di motore e la parte del motore dei gangli basali e lo striatum posteriore sono implicati,„ le note del Dott. Walter. “Nei nostri pazienti distonici, cercheremo i cambiamenti in come l'input propriocettivo sta trattando. Stiamo sperando di scoprire dove il segnale sta diventando anormale in questi pazienti, se ci siano strutture anatomiche differenti in questione e se c'è un posto differente potremmo mettere il collegare di DBS ed ottenere un effetto più robusto.„

La fase seguente della ricerca comprenderà la rappresentazione del fMRI dei pazienti che hanno ricevuto il trattamento di DBS. “DBS non è capita realmente buona,„ il Dott. Walter dice “in parte che dovete conoscere dove guardare e questo tipo di neuroimaging può dirci dove ci sono vertici caldi anormali che sono compresi nel nostro paradigma della propriocezione e possono valere la pena di studiare facendo uso di altri metodi. Essenzialmente, stiamo definendo le differenze fra distonia ed i pazienti normali e nei pazienti di distonia che ottengono DBS, cercheremo col passare del tempo i cambiamenti nella loro attività di cervello, come la distonia si fonde.„