Eccitabilità e connettività corticale in soggetti sani e pazienti con lesioni talamiche o dei nuclei della base: uno studio TMS/hdEEG

Lo studio dell¿attività elettrica della corteccia cerebrale è una delle vie d¿elezione per valutare la sua eccitabilità, ovvero la capacità e le modalità di risposta a una perturbazione, e il grado di connettività, ossia l¿entità e la tempistica del trasferimento di informazioni tra diverse aree corticali. Fino ad oggi sono stati disponibili due strumenti per studiare in maniera non invasiva l¿attività elettrica del corteccia cerebrale: l¿elettroencefalogramma (EEG) e i potenziali evocati corticali (EP). Nonostante la loro utilità, l¿EEG e i potenziali evocati periferici presentano delle notevoli limitazioni dovute alla mancanza di un accesso diretto e non invasivo alla corteccia cerebrale. Queste limitazioni rendono imprecise o spurie le misure di eccitabilità e connettività della corteccia cerebrale rilevabili. Di recente è stata messa a punto una metodica che combina la Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS) con l¿EEG ad alta densità (hd-EEG) e un sistema di navigazione virtuale della corteccia e di puntamento. La TMS/hd-EEG permette di attivare in maniera non invasiva e diretta diverse aree della corteccia cerebrale e di registrarne le risposte locali e globali. Essa è stata già utilizzata per studiare le variazioni di eccitabilità e connettività della corteccia cerebrale durante veglia e sonno a onde lente (Massimini e coll., Science 2005). In questo studio ci proponiamo di applicare la tecnica TMS/hd-EEG ad un gruppo di soggetti di controllo e ad un gruppo di pazienti neurologici affetti da lesioni focali. Lo scopo di tale indagine è duplice: 1) definire le strutture sottocorticali responsabili della genesi delle componenti fondamentali della risposta EEG alla TMS 2) mettere a punto un protocollo TMS/hd-EEG che possa avere applicazioni diagnostiche e prognostiche in pazienti neurologici con lesioni focali. Il progetto prevede che soggetti sani e pazienti vengano sottoposti a uno scan di risonanza magnetica (MRI) anatomica prima delle misure TMS/hd-EEG. Successivamente i partecipanti saranno invitati nel nostro laboratorio per una serie di sedute di registrazione dell¿EEG spontaneo e stimolazione TMS/hd-EEG. In una prima fase le risposte EEG alla TMS dei pazienti verranno messe i relazione con la localizzazione MRI della lesione specifica. Questa fase ha lo scopo di rispondere a diverse domande: quali nuclei del talamo contribuiscono maggiormente alla generazione delle risposte alla TMS? Oltre al talamo, è ragionevole ipotizzare che siano coinvolte anche altre strutture sottocorticali collegate alla corteccia, come i nuclei della base? In una seconda fase le risposte EEG alla TMS dei pazienti saranno seguite longitudinalmente e saranno messe in relazione con quelle ottenute nei soggetti di controllo. Lo scopo di quest¿analisi è quello di individuare i parametri TMS/hd-EEG che possono fornire gli indici più affidabili di malattia e di recupero funzionale.