Attività cerebrale profonda nella malattia di Parkinson
La malattia di Parkinson (MP) è associata a una perdita di neuroni produttori di dopamina nella sostanza nera, una parte del cervello che aiuta a controllare il movimento. I pazienti affetti da MP manifestano sintomi motori come tremori, rigidità e disturbi deambulatori. Prove emergenti indicano l’implicazione di altre due strutture cerebrali profonde, la regione locomotoria mesencefalica (RLM) e il nucleo subtalamico, nei disturbi deambulatori e nelle cadute dei pazienti affetti da MP. Il nucleo subtalamico è un nucleo fondamentale dei gangli basali coinvolto nella regolazione del movimento. L’attività patologica di questa struttura è correlata a sintomi motori, nonché a una deambulazione anomala e all’instabilità posturale nei pazienti affetti da MP. Al tempo stesso, un’attività anomala nella RLM può comportare difficoltà nell’avvio e nel mantenimento dell’andatura.
Approfondimenti sull’attività cerebrale profonda nella malattia di Parkinson
L’obiettivo principale del progetto LINKERS era caratterizzare meglio le anomalie dell’attività cerebrale profonda che potrebbero chiarire alcuni aspetti dei disturbi deambulatori e/o delle cadute nei pazienti affetti da MP. La ricerca è stata intrapresa con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA) e si è concentrata sulle strutture cerebrali del nucleo subtalamico e della RLM. I ricercatori hanno registrato l’attività di queste strutture cerebrali profonde in pazienti affetti da MP sottoposti a intervento chirurgico per stimolazione cerebrale profonda (DBS, deep brain stimulation), una procedura che prevede l’impianto mirato di elettrodi in una parte specifica del cervello e la somministrazione di impulsi elettrici. In questi pazienti gli elettrodi sono stati impiantati nel nucleo subtalamico o nella RLM. Ai pazienti è stato chiesto di camminare su una pedana strumentata che ha permesso di raccogliere dati neurofisiologici e biomeccanici. È stata anche registrata l’attività muscolare delle gambe per studiare la relazione tra attività cerebrale e attività muscolare. «Siamo stati in grado di dimostrare una relazione temporale e spaziale tra l’avvio della deambulazione e l’attività nel nucleo subtalamico o nella RLM», sottolinea il ricercatore MSCA Yannick Mullie. Una riduzione dell’attività cerebrale specifica nel nucleo subtalamico è stata associata alla capacità dei pazienti di fare grandi passi o di camminare velocemente. Inoltre, i pazienti che hanno sperimentato il blocco motorio o della deambulazione hanno dimostrato un aumento dell’attività cerebrale con una frequenza diversa. Un’attività cerebrale più elevata era evidente anche nella RLM di questi pazienti.
Attività neurale durante il blocco della deambulazione
Il blocco della deambulazione è un sintomo difficile da gestire e ha un impatto notevole sulla qualità della vita delle persone affette da MP. È caratterizzato da un’improvvisa e temporanea incapacità di iniziare o continuare a camminare, nonostante l’intenzione di muoversi. Gli scienziati hanno cercato di comprendere le alterazioni dell’attività cerebrale che si presentano durante e prima del verificarsi di questo blocco. A tal fine, hanno registrato l’attività del nucleo subtalamico e della RLM durante gli episodi di blocco della deambulazione. Sebbene non sia emerso un chiaro schema neuronale, all’inizio del blocco si è verificato un aumento dell’attività cerebrale specifica nel nucleo subtalamico di determinati pazienti. Nel complesso, i risultati di LINKERS indicano la presenza di una rete funzionale nucleo subtalamico-RLM per la locomozione e il controllo posturale negli esseri umani. Questa fungerà da base per lo sviluppo di schemi di stimolazione cerebrale profonda personalizzati in base alle esigenze dei pazienti e in funzione di specifici disturbi della deambulazione e/o dell’equilibrio. Secondo Mullie: «Il prossimo passo consisterà nel correlare l’attività muscolare delle gambe con l’attività neurale per eseguire una stimolazione adattiva che migliori la qualità della vita dei pazienti affetti da MP.»
Parole chiave
LINKERS, MP, nucleo subtalamico, RLM, malattia di Parkinson, blocco della deambulazione, DBS, regione locomotoria mesencefalica, stimolazione cerebrale profonda
