Sources in the literature show that Parkinson's disease is a progressive neurodegenerative disease characterized by motor and cognitive symptoms. Currently, the factors that trigger the disease have not yet been precisely identified, but the symptoms are attributable to the loss of dopaminergic neurons in the extrapyramidal tract of the midbrain and to accumulations of α-synuclein in the central, autonomic and peripheral nervous system. Parkinson's disease is a neurodiagnostic movement disorder that can occur in comorbidity with other psychiatric disorders. It is diagnosed using the clinical criteria developed by the International Parkinson and Movement Disorder Society, which also allow a differential diagnosis to be made from other disorders with similar clinical features. Specifically, Parkinson's disease leads to alterations in motor control, as evident in deficits in multisensory integration and sensory attenuation. Recently, an alteration of some brain frequency bands has been found that seem to be related to the manifestation of certain motor symptoms, such as bradykinesia and tremor at rest. Currently, the treatment of Parkinson's disease is symptomatic and is based on the restoration of the dopaminergic pathway, through pharmacotherapy and some brain stimulation techniques. The gold-standard drug is Levodopa, as it is the most effective drug on motor symptoms. However, drug-related complications may arise after a few years, limiting the tolerability and efficacy of therapy. Deep brain stimulation appears to be effective on symptoms that no longer respond to medication, but it is an invasive treatment and not suitable for all patients. Studies in the literature have shown some non-invasive brain stimulation techniques that seem to benefit patients with Parkinson's disease, without generating side effects. Research has been conducted that applies transcranial magnetic stimulation (TMS) and others that have made use of transcranial direct current (tDCS) or alternating current (tACS) transcranial electrical stimulation. The authors of a study, used tACS to modulate beta and gamma frequencies in patients with Parkinson's disease. It is suggested that the oscillatory activity of some altered frequency bands may contribute significantly to the emergence of movement deficits. Stimulation of beta frequencies shows a "pro-bradykinetic" effect, while stimulation of gamma frequencies has an "anti-bradycinetic" effect. It therefore seems reasonable to assume that gamma frequency stimulation in patients with Parkinson's disease leads to a significant improvement in bradykinesia. On the basis of these results, a possible non-invasive treatment for patients with Parkinson's disease is proposed through tACS applied to gamma frequency, with the idea of bringing benefits on bradykinesia. The efficacy of this approach could allow the development of new treatments that are configured as a potential innovative adjunctive therapy, non-invasive, with low economic cost and easy to apply.

Dalle fonti in letteratura risulta che la malattia di Parkinson è una patologia neurodegenerativa progressiva caratterizzata da sintomi motori e cognitivi. Attualmente i fattori che scatenano la malattia non sono ancora stata individuati con precisione, ma la sintomatologia è riconducibile alla perdita dei neuroni dopaminergici nel tratto extrapiramidale del mesencefalo e ad accumuli di α-sinucleina nel sistema nervoso centrale, autonomo e periferico. La malattia di Parkinson si configura come un disturbo neurodegnerativo del movimento, che può manifestarsi in comorbilità con altri disturbi psichiatrici. Viene diagnostica tramite i criteri clinici elaborati dall’International Parkinson and Movement Disorder Society, che permettono anche di effettuare una diagnosi differenziale da altri disturbi con caratteristiche cliniche simili. Nello specifico, la malattia di Parkinson conduce ad alterazioni del controllo motorio, come evidente nei deficit di integrazione multisensoriale e attenuazione sensoriale. Di recente è stata trovata un’alterazione di alcune bande di frequenza cerebrali che sembrano correlate alla manifestazione di alcuni sintomi motori, come la bradicinesia e il tremore a riposo. Attualmente il trattamento della malattia di Parkinson è sintomatico e si basa sul ripristino della via dopaminergica, attraverso la farmacoterapia e alcune tecniche di stimolazione cerebrale. Il farmaco gold-standard è la Levodopa, poiché è il farmaco più efficace sui sintomi motori. Tuttavia, dopo alcuni anni possono insorgere complicanze legate al farmaco, limitando la tollerabilità e l’efficacia della terapia. La stimolazione cerebrale profonda sembra essere efficace sui sintomi che non rispondo più ai farmaci, ma è un trattamento invasivo e non adatto a tutti i pazienti. Dagli studi in letteratura sono emerse alcune tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva che sembrano portare dei benefici ai pazienti con malattia di Parkinson, senza generare effetti collaterali. Sono state condotte ricerche che applicano la stimolazione magnetica transcranica (TMS) e altre che, invece, hanno fatto uso della stimolazione elettrica transcranica a corrente diretta (tDCS) o alternata (tACS). Gli autori di uno studio, si sono serviti della tACS per modulare le frequenze beta e gamma in pazienti con malattia di Parkinson. Viene suggerito che l’attività oscillatoria di alcune bande di frequenza alterate possa contribuire in modo significativo all’emergere dei deficit di movimento. La stimolazione delle frequenze beta mostra un effetto “pro-bradicinetico”, mentre la stimolazione delle frequenze gamma un effetto “anti-bradicentico”. Sembra quindi ragionevole ritenere che una stimolazione della frequenza gamma in pazienti con malattia di Parkinson, porti un miglioramento significativo della bradicinesia. Sulla base di questi risultati, viene proposto un possibile trattamento non invasivo per pazienti con malattia di Parkinson attraverso la tACS applicata alla frequenza gamma, con l’idea di portare benefici sulla bradicinesia. L’efficacia di tale approccio potrebbe consentire lo sviluppo di nuovi trattamenti che si configurano come una potenziale innovativa terapia aggiuntiva, non invasiva, dal basso costo economico e di semplice applicazione.

L'impatto della Stimolazione Transcranica a Corrente Alternata (tACS) sulla bradicinesia nella malattia di Parkinson: protocollo sperimentale clinico e profilo terapeutico

FERILLI, GRETA
2022/2023

Abstract

Dalle fonti in letteratura risulta che la malattia di Parkinson è una patologia neurodegenerativa progressiva caratterizzata da sintomi motori e cognitivi. Attualmente i fattori che scatenano la malattia non sono ancora stata individuati con precisione, ma la sintomatologia è riconducibile alla perdita dei neuroni dopaminergici nel tratto extrapiramidale del mesencefalo e ad accumuli di α-sinucleina nel sistema nervoso centrale, autonomo e periferico. La malattia di Parkinson si configura come un disturbo neurodegnerativo del movimento, che può manifestarsi in comorbilità con altri disturbi psichiatrici. Viene diagnostica tramite i criteri clinici elaborati dall’International Parkinson and Movement Disorder Society, che permettono anche di effettuare una diagnosi differenziale da altri disturbi con caratteristiche cliniche simili. Nello specifico, la malattia di Parkinson conduce ad alterazioni del controllo motorio, come evidente nei deficit di integrazione multisensoriale e attenuazione sensoriale. Di recente è stata trovata un’alterazione di alcune bande di frequenza cerebrali che sembrano correlate alla manifestazione di alcuni sintomi motori, come la bradicinesia e il tremore a riposo. Attualmente il trattamento della malattia di Parkinson è sintomatico e si basa sul ripristino della via dopaminergica, attraverso la farmacoterapia e alcune tecniche di stimolazione cerebrale. Il farmaco gold-standard è la Levodopa, poiché è il farmaco più efficace sui sintomi motori. Tuttavia, dopo alcuni anni possono insorgere complicanze legate al farmaco, limitando la tollerabilità e l’efficacia della terapia. La stimolazione cerebrale profonda sembra essere efficace sui sintomi che non rispondo più ai farmaci, ma è un trattamento invasivo e non adatto a tutti i pazienti. Dagli studi in letteratura sono emerse alcune tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva che sembrano portare dei benefici ai pazienti con malattia di Parkinson, senza generare effetti collaterali. Sono state condotte ricerche che applicano la stimolazione magnetica transcranica (TMS) e altre che, invece, hanno fatto uso della stimolazione elettrica transcranica a corrente diretta (tDCS) o alternata (tACS). Gli autori di uno studio, si sono serviti della tACS per modulare le frequenze beta e gamma in pazienti con malattia di Parkinson. Viene suggerito che l’attività oscillatoria di alcune bande di frequenza alterate possa contribuire in modo significativo all’emergere dei deficit di movimento. La stimolazione delle frequenze beta mostra un effetto “pro-bradicinetico”, mentre la stimolazione delle frequenze gamma un effetto “anti-bradicentico”. Sembra quindi ragionevole ritenere che una stimolazione della frequenza gamma in pazienti con malattia di Parkinson, porti un miglioramento significativo della bradicinesia. Sulla base di questi risultati, viene proposto un possibile trattamento non invasivo per pazienti con malattia di Parkinson attraverso la tACS applicata alla frequenza gamma, con l’idea di portare benefici sulla bradicinesia. L’efficacia di tale approccio potrebbe consentire lo sviluppo di nuovi trattamenti che si configurano come una potenziale innovativa terapia aggiuntiva, non invasiva, dal basso costo economico e di semplice applicazione.
ITA
Sources in the literature show that Parkinson's disease is a progressive neurodegenerative disease characterized by motor and cognitive symptoms. Currently, the factors that trigger the disease have not yet been precisely identified, but the symptoms are attributable to the loss of dopaminergic neurons in the extrapyramidal tract of the midbrain and to accumulations of α-synuclein in the central, autonomic and peripheral nervous system. Parkinson's disease is a neurodiagnostic movement disorder that can occur in comorbidity with other psychiatric disorders. It is diagnosed using the clinical criteria developed by the International Parkinson and Movement Disorder Society, which also allow a differential diagnosis to be made from other disorders with similar clinical features. Specifically, Parkinson's disease leads to alterations in motor control, as evident in deficits in multisensory integration and sensory attenuation. Recently, an alteration of some brain frequency bands has been found that seem to be related to the manifestation of certain motor symptoms, such as bradykinesia and tremor at rest. Currently, the treatment of Parkinson's disease is symptomatic and is based on the restoration of the dopaminergic pathway, through pharmacotherapy and some brain stimulation techniques. The gold-standard drug is Levodopa, as it is the most effective drug on motor symptoms. However, drug-related complications may arise after a few years, limiting the tolerability and efficacy of therapy. Deep brain stimulation appears to be effective on symptoms that no longer respond to medication, but it is an invasive treatment and not suitable for all patients. Studies in the literature have shown some non-invasive brain stimulation techniques that seem to benefit patients with Parkinson's disease, without generating side effects. Research has been conducted that applies transcranial magnetic stimulation (TMS) and others that have made use of transcranial direct current (tDCS) or alternating current (tACS) transcranial electrical stimulation. The authors of a study, used tACS to modulate beta and gamma frequencies in patients with Parkinson's disease. It is suggested that the oscillatory activity of some altered frequency bands may contribute significantly to the emergence of movement deficits. Stimulation of beta frequencies shows a "pro-bradykinetic" effect, while stimulation of gamma frequencies has an "anti-bradycinetic" effect. It therefore seems reasonable to assume that gamma frequency stimulation in patients with Parkinson's disease leads to a significant improvement in bradykinesia. On the basis of these results, a possible non-invasive treatment for patients with Parkinson's disease is proposed through tACS applied to gamma frequency, with the idea of bringing benefits on bradykinesia. The efficacy of this approach could allow the development of new treatments that are configured as a potential innovative adjunctive therapy, non-invasive, with low economic cost and easy to apply.
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