Ictus e nuove tecniche non invasive – TMS e FMR

In italia ci sono 200.000 ictus in 1 anno, è una malattia che può indurre disturbi sensitivi, motori e cognitivi di vari gradi di invalidità. Io ho visto solo casi molto gravi e abbastanza datati: il tempo, la rapidità d’intervento sono essenziali. Oggi ci sono maggiori conoscenze, maggiori tecnologie per migliorare l’esito di tale evento traumatico.

Summary

Functional magnetic resonance imaging ( fmri ) and transcranial magnetic stimultion ( tms ) have provided a deeper undertanding how neural connections are altered in consequence to cerebrovascular injiury. Many authors have investigated some of the different neural meccanisms, which underlie neurorehabilitation in stroke patient, and have improved the courrent understanding of motor memory processing, describing the neural structures underneath the motor memory consolidation and discussing the current literature related to memory reconsolidation in healthy adults. This paper will suggest the potential therapeutic applications of integrating non invasive tool with memory consolidation and reconsolidation theories to enhance motor recovery. The objiective of this work is to demonstrate how non invasive technollogies have been utilized as clinical tools to promote individualized motor recovery in stroke patients.

lo stroke è un evento traumatico che può indurre disturbi sensitivi, motori e cognitivi. Metà delle vittime da ictus riporta residui deficit che invalidano la vita quotidiana. Lo stroke acuto è definito come l’interruzione dalle 6 alle 12 ore del flusso di sangue ai neuroni, produce morte neuronale e nelle aree circostanti il tessuto nervoso rimane disfunzionale. Se il flusso sanguigno non viene ripristinato rapidamente l’area circostante in penombra va incontro a morte e il deficit clinico è più ampio e tende a stabilizzarsi.
Gli sforzi dei ricercatori sono concentrati nel comprendere i meccanismi che sottendono la plasticità o le modificazioni funzionali, conseguenza di un danno neuronale. Cambiamenti nelle connessioni neuronali e nelle reti ( network ) sono il risultato di modifiche cellulari e sinaptiche nel funzionamento in seguito a una lesione. I meccanismi molecolari a livello cellulare sono numerosi , come ad esempio la rimielinizzazione. L’adattamento che si sviluppa a livello di un sistema può coinvolgere il reclutamento di nuove regioni neuronali che possono attivare un simile positivo cambiamento.
Recenti tecniche non invasive come la fmri e la tms hanno migliorato la comprensione dello stroke e del cambiamento nel substrato neuronale che induce riparazione. La tms usa un forte campo magnetico transitorio che produce una corrente elettrica alternata sia nella corteccia che nel tessuto sotto corticale. L’intensità degli stimoli della tms va da 1 hz a 50 hz con pediodi di intervallo da pochi secondi a 1 minuto. La stimolazione a bassa frequenza sotto 1 hz inibisce l’attività corticale mentre le alte frequenze sopra 1 hz la stimolano.
La fmri è in grado di esplorare le regioni cerebrali che conservano meccanismi compensatori nella riparazione dei pazienti colpiti da ictus. Un’importante osservazione è che l’integrità del tratto cortico spinale è predittore del recupero delle funzioni motorie ma la risposta è influenzata dal bold (dipendente dal livello di ossigenazione del sangue). Fujii e Nakada (1) hanno dimostrato che l’integrità della corteccia sensomotoria e del tratto cortico spinale ipsilesionale giocano un ruolo importante nel recupero motorio. nelle lesioni sottocorticali non avviene una completa guarigione. Altre aree corticali motorie secondarie come la corteccia premotoria e la supplementare motoria sono delle reti che giocano un ruolo parallelo e indipendente rispetto all’area motoria primaria, con proiezioni separate ai motoneuroni dei cordoni spinali e alle regioni della coteccia m1.
Con la fmri è stato visto che la terapia riabilitativa della mano emiplegica aumenta l’attività della corteccia premotoria e somatosensoriale ipsilaterale. Questa osservazione è stata confermata anche dall’uso della tms applicata a 4 pazienti cronici con lesioni focali e sottocorticali. Inibendo la parte dorsale della corteccia premotoria ipsilesionale si rallenta un compito motorio molto semplice, se l’inibizione avviene nelle aree controlesionali questo fenomeno non avviene.
Ward et, al. (2) hanno dimostrato che l’integrità del sistema cortico spinale è associato all’attivazione delle reti motorie secondarie bilaterali. Questo suggerisce che l’integrità delle reti motorie secondarie bilaterali è importante per un buon recupero motorio. La funzione dell’area m1 controlesionale è controversa così come la sua inibizione con tms. Tuttavia Murase et, al. (3) hanno visto che in pazienti con piccolo ictus sottocorticale, la stimolazione inibitoria controlesionale su m1 può aiutare il recupero motorio tramite l’inibizione delle proiezioni interemisferiche sull’area motoria primaria lesionata.

Substrati neuronali nella formazione della memoria motoria.

Dopo alcune settimane di attività riabilitativa della mano lesionata con opposizione delle dita, si osserva un’attivazione in m1. Le abilità motorie acquisite a breve termine comportano una riorganizzazione delle regioni corticali prefrontali, la corteccia premotoria e quella parietale. Queste osservazioni sono state fatte con l’uso della rmf. La formazione di buoni livelli di memoria procedurale e il suo consolidamento richiedono molto tempo. Le nuove informazioni apprese vengono trasferite dalle aree che le ha registrate in altre per un consolidamento a lungo termine. I circuiti interessati sono: il cortico-striatale e il cortico-cerebellare. Il riconsolidamento delle memorie acquisite richiede la sintesi di nuove proteine nell’ippocampo, processo favorito dalla stimolazione magnetica transcranica ripetitiva.

Riferimenti
(1) Y. Fujii and T. Nakada, “ cortical reorganization in patients with subcortical hemiparesis: neural mechanisms of functional recovery and progostic implications”, journal of neurosurgery, vol 98, 2003
(2) N. S. Ward, J. M. Newton, et al,”motor system activation after subcortical strke depends on corticospinal system integrity”, brain, vol.129, no 3, 2006
(3) N. Murase, J. Duque, et al. “influence of inthehemispheric ineraction on motor function in chronic stroke”, annals of neurology, vol. 55, no3, 2004