Onderzoek naar de rol van de supplementaire motorische schors (SMA) bij de aansturing van bewegingen

Vroege theoriee*n stelden dat bewegingscontrole hie*rarchisch is, dat wil
zeggen dat hersengebieden zoals de supplementary motor area (SMA) informatie
sturen naar de primaire motorische cortex (M1), die op zijn beurt
spiercontractie aanstuurt via het ruggenmerg (RM). We weten echter al
tientallen jaren dat de SMA ook rechtstreeks naar het ruggenmerg projecteert.
Dit suggereert dat, naast de indirecte route via M1, het SMA ook
spiercontractie en motorisch gedrag kan bei*nvloeden via directe verbindingen
met het rugenmerg. Op dit moment is er geen techniek beschikbaar om activiteit
in de SMA-RM verbinding te meten. Daarnaast hebben technieken die vaak gebruikt
worden om de SMA functie te bestuderen veel beperkingen, zoals een slechte
temporele resolutie en het onvermogen om onderscheid te maken tussen
excitatoire en inhibitoire activiteit. Hierdoor is niet alleen ons begrip van
de SMA functie (vooral de directe SMA-RM verbinding) ernstig beperkt, maar is
ook het potentieel om de SMA te gebruiken als doelwit voor neuromodulatie bij
aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson en het syndroom van Gilles de la
Tourette grotendeels onontgonnen terrein.

Ons primaire doel is om een techniek te ontwikkelen om de directe SMA-RM
verbindingen te onderzoeken en om de bijdragen van de SMA-RM en SMA-M1-RM
verbindingen aan gezond menselijk motorisch gedrag te onderzoeken. Ons
secundaire doel is het testen van de haalbaarheid van een gepaarde associatief
stimulatie protocol om de SMA-RM en SMA-M1-RM verbindingen te versterken bij
gezonde volwassenen. Om beide doelen te bereiken zullen we gebruik maken van
een combinatie van transcranie*le magnetische stimulatie (TMS) en elektrische
stimulatie van een perifere zenuw.

We zullen een reeks van acht studies uitvoeren om onze onderzoeksvragen te
beantwoorden. Studies 1-6 zijn cross-sectionele experimentele studies, terwijl
studies 7-8 cross-sectionele interventionele haalbaarheidsstudies zijn.

In studies 1-6 zullen geen interventies worden toegepast. In studies 7 en 8 testen we de haalbaarheid van gepaarde associatieve stimulatie interventies om plasticiteit te induceren in de SMA-RM en SMA-M1 verbindingen.

Voor studies 1 en 2 worden de deelnemers gevraagd e*e*n gegevensverzamelsessie
bij te wonen die 2-3 uur duurt. Voor studies 3-6 worden deelnemers gevraagd om
e*e*n MRI-acquisitiesessie bij te wonen die ongeveer een e*e*n duurt en e*e*n
gegevensacquisitiesessie die 2-3 uur duurt. Voor studies 7 en 8 is e*e*n extra
gegevensverzamelsessie nodig, wat leidt tot een totaal van 3 bezoeken. De
sessies bestaan uit een combinatie van TMS, elektrische stimulatie en
elektromyografische metingen. In sommige onderzoeken wordt deelnemers ook
gevraagd om eenvoudige motorische taken met hun handen uit te voeren. Eventuele
risico's in verband met TMS en MRI worden geminimaliseerd door de
screeningprocedures strikt te volgen, deelnemers te observeren op tekenen van
ongemak tijdens de gegevensverwerving en hen aan te moedigen om eventuele
ongemakken te melden. Deelnemers hebben geen direct voordeel van deelname aan
het onderzoek.