Гипокинезия является одной из классификаций двигательных расстройств и относится к снижению двигательной активности. [1] Гипокинезия характеризуется частичной или полной потерей мышечной активности из-за нарушения работы базальных ганглиев . [ нужна цитация ] Гипокинезия является симптомом болезни Паркинсона , проявляющейся в мышечной ригидности и неспособности производить движение. Это также связано с расстройствами психического здоровья и длительным бездействием из-за болезни, среди других заболеваний.
Другой категорией двигательных расстройств является гиперкинез , характеризующийся усилением нежелательных движений, таких как подергивания или корчи при болезни Хантингтона или синдроме Туретта . [2]
Гипокинезия описывает множество более специфических расстройств:
Наиболее распространенной причиной гипокинезии является болезнь Паркинсона и состояния, связанные с болезнью Паркинсона.
Другие состояния также могут вызывать замедленность движений. К ним относятся гипотиреоз и тяжелая депрессия. Эти состояния необходимо тщательно исключить, прежде чем ставить диагноз паркинсонизма.
Оставшаяся часть этой статьи описывает гипокинезию, связанную с болезнью Паркинсона, и состояния, связанные с болезнью Паркинсона.
Дофамин
Основным нейромедиатором, который, как полагают, участвует в гипокинезии, является дофамин . [11] [12] Истощение дофамина , необходимое для базальной ганглио-таламокортикальной петли, отвечающей за двигательные функции, часто встречается в этих областях у пациентов с гипокинезией. [12] Брадикинезия коррелирует с латеральным дофаминергическим истощением черной субстанции . [12] Путь дофамина в черной субстанции важен для двигательной функции, и обычно поражение этой области коррелирует с выраженной гипокинезией. [12] [13] Однако тремор и ригидность, по-видимому, лишь частично обусловлены дефицитом дофамина в черной субстанции, что позволяет предположить, что в контроле движений участвуют и другие процессы. [12] Лечение гипокинезии часто либо пытается предотвратить деградацию дофамина под действием МАО-В, либо увеличивает количество нейротрансмиттера, присутствующего в системе. [12] [13]
ГАМК и глутамат
Тормозной нейротрансмиттер ГАМК и возбуждающий глутамат обнаруживаются во многих частях центральной нервной системы , в том числе в двигательных путях, связанных с гипокинезией. По одному пути глутамат в черной субстанции стимулирует высвобождение ГАМК в таламус, что затем ингибирует высвобождение глутамата в коре и тем самым снижает двигательную активность. Если изначально в черной субстанции слишком много глютамата, то за счет взаимодействия с ГАМК в таламусе и глютаматом в коре движения будут уменьшены или вообще не будут происходить. [14]
Другой прямой путь от базальных ганглиев отправляет ингибирующие сообщения ГАМК к бледному шару и черной субстанции, которые затем отправляют ГАМК в таламус. Непрямым путем базальные ганглии отправляют ГАМК в бледный шар, который затем отправляет ее в субталамическое ядро, которое затем в расторможенном состоянии отправляет глутамат в выходные структуры базальных ганглиев. Подавление высвобождения ГАМК может нарушить петлю обратной связи с базальными ганглиями и вызвать гипокинезические движения. [15]
ГАМК и глутамат часто взаимодействуют друг с другом и напрямую с дофамином. В базальных ганглиях нигростриарный путь — это место, где ГАМК и дофамин располагаются в одних и тех же нейронах и высвобождаются вместе. [16]
Гипокинетические симптомы возникают из-за повреждения базальных ганглиев, которые играют роль в создании силы и расчете усилия, необходимого для совершения движения. [17] Два возможных нервных пути позволяют базальным ганглиям производить движение. При активации прямой путь передает сенсорную и моторную информацию из коры головного мозга в первую структуру базальных ганглиев — скорлупу . Эта информация напрямую подавляет внутренний бледный шар и обеспечивает свободное движение. Непрямой путь, проходящий через скорлупу, внешний бледный шар и субталамическое ядро, активирует внутренний порог бледного шара и препятствует взаимодействию таламуса с моторной корой, вызывая симптомы гипокинетики. [17]
Когда уровень дофамина снижается, нормальный паттерн возбуждения нейронных колебаний базальных ганглиев меняется, и склонность к колебаниям увеличивается, особенно в бета-волне базальных ганглиев. [18] Недавние исследования показывают, что когда колебания возникают одновременно, обработка нарушается в таламусе и коре головного мозга, влияя на такие виды деятельности, как планирование движений и обучение последовательности, а также вызывая гипокинетический тремор. [17]
Дофаминергические препараты обычно используются на ранних стадиях гипокинезии для лечения пациентов. [13] Однако при повышенном потреблении они могут стать неэффективными из-за развития норадренергических поражений. [13] Хотя первоначально дофаминергические препараты могут быть эффективными, эти норадренергические поражения в дальнейшем связаны с развитием гипокинезических нарушений походки. [12] [13]
Некоторые пациенты с болезнью Паркинсона не могут двигаться во время сна, что позволяет поставить диагноз «ночная гипокинезия». Врачи добились успеха в лечении этого расстройства сна с помощью дофаминергических препаратов медленного высвобождения или приема в ночное время , а в некоторых случаях — постоянной стимуляции агонистом дофамина ротиготином . Несмотря на улучшение подвижности во время сна, многие пациенты с болезнью Паркинсона сообщают о крайне дискомфортном сне даже после дофаминергического лечения. [19]
Как только у пациентов с болезнью Паркинсона реакция на дофаминергические препараты начинает колебаться, для лечения гипокинезии часто используют глубокую стимуляцию мозга (DBS) субталамического ядра и внутреннего бледного шара . [13] [20] [21] DBS, как и дофаминергические препараты, первоначально приносит облегчение, но длительное применение вызывает усугубляющуюся гипокинезию и замирание походки. [13] [22] Было показано, что низкочастотный DBS при нерегулярных схемах более эффективен и менее вреден в лечении. [21] [22]
Постеровентральная паллидотомия (ПВП) — это особый вид DBS, который разрушает небольшую часть бледного шара путем рубцевания нервной ткани, снижая активность мозга и, следовательно, тремор и ригидность. Предполагается, что ПВП перенастраивает активность базальных ганглиев таламокортикального пути. Сообщается, что ПВП в доминантном полушарии нарушает исполнительные функции вербальной обработки, а двусторонний ПВП может нарушать процессы сосредоточенного внимания. [17]
У многих пациентов с акинезией также формируется языковая акинезия, при которой их способность производить вербальные движения отражает симптомы физической акинезии, особенно после неудачной ПВП. [23] Пациенты обычно способны поддерживать нормальный уровень беглости речи, но часто останавливаются на полуслове, не в силах запомнить или произнести нужное слово. [23] Согласно исследованию пациентов с болезнью Паркинсона с артикуляционной гипокинезией, [24] субъекты с более высокой скоростью речи испытывали больше проблем при попытке воспроизвести разговорный язык, чем те, кто обычно говорил более медленными темпами. [25]
Метилфенидат , обычно используемый для лечения СДВГ, использовался в сочетании с леводопой для лечения гипокинезии в краткосрочной перспективе. [13] Эти два фактора работают вместе, повышая уровень дофамина в полосатом теле и префронтальной коре . [13] Метилфенидат в основном ингибирует обратный захват дофамина и норадреналина, блокируя пресинаптические транспортеры, а леводопа увеличивает количество дофамина, обычно улучшая гипокинезическую походку. [13] [26] Однако у некоторых пациентов наблюдаются побочные реакции на лечение в виде тошноты и головной боли, и долгосрочные эффекты медикаментозного лечения еще необходимо оценить. [13]
Новые методы лечения включают увеличение количества дофаминовых клеток путем трансплантации стволовых клеток в базальные ганглии или стимуляции производства эндогенных стволовых клеток и их перемещения в базальные ганглии. [27] Успешная интеграция стволовых клеток может облегчить симптомы гипокинетики и снизить необходимую дозу дофаминергических препаратов. Однако возможны различные осложнения, включая возможное образование опухолей, неправильную миграцию клеток, отторжение клеток иммунной системой и кровоизлияние в мозг , что заставляет многих врачей полагать, что риски перевешивают возможную пользу. [28]
Другое лечение, все еще находящееся на экспериментальной стадии, представляет собой введение антагонистов рецептора ноцицептивного пептида FQ (NOP) . В исследованиях на животных было показано, что это лечение уменьшает гипокинезию при увеличении FQ ноцицепции в черной субстанции и субталамическом ядре. Низкие дозы можно принимать вместе с дофаминергическим лечением, чтобы уменьшить необходимое количество L-допы , что может уменьшить ее долгосрочные побочные эффекты и улучшить двигательные способности. [29]
Также было показано, что танцевальная терапия уменьшает гипокинезические движения и ригидность, хотя она больше нацелена на мышечные аспекты расстройства, чем на нервную активность. [30]
Показано, что брадикинезия предшествует нарушению исполнительных функций, рабочей памяти и внимания. [11] [31] Эти когнитивные нарушения могут быть связаны с нарушением функции базальных ганглиев и префронтальной коры , что также связано с двигательной дисфункцией при гипокинезии. [11] Тремор и ригидность не имеют заметной связи с когнитивными нарушениями, что подтверждает идею о том, что они не так вовлечены в путь дофамина в базальной ганглио-таламокортикальной петле. [11] [12] Дофаминергическое лечение показало улучшение когнитивных функций, связанных с гипокинезией, что позволяет предположить, что они также зависят от уровня дофамина в организме. [31]
Часто обсуждается вопрос о том, связаны ли эффективность, энергичность и скорость движений у пациентов с гипокинезией с мотивацией к поощрению и отказу от наказывающих стимулов. Базальные ганглии связаны со стимулами, лежащими в основе движения, поэтому можно предположить, что гипокинезия может повлиять на анализ затрат и выгод запланированного движения. Не было доказано, что вознаграждения меняют аспекты движения гипокинеза. [32] Фактически планирование и контроль движений у пациента с гипокинезией уже максимально эффективны (о чем свидетельствуют немного более быстрые, но в целом такие же движения после глубокой мозговой стимуляции субталамического ядра ). [33] Это говорит о том, что гипокинетические люди просто имеют более узкий диапазон движений, который не увеличивается по сравнению с мотивацией. [32] [34]
Другие исследования пришли к такому же выводу о вознаграждении и гипокинезии, но показали, что аверсивные стимулы могут фактически уменьшить гипокинезические движения. Дофамин либо меньше участвует, либо играет более сложную роль в реакции на наказание, чем на вознаграждение, поскольку гиподофаминергическое полосатое тело допускает больше движений в ответ на аверсивные стимулы. [35]
Пол
Чаще у мужчин, чем у женщин, чаще развивается гипокинезия, что отражается в популяциях молодого и среднего возраста, где у женщин наблюдаются более высокие уровни нигростриарного дофамина, чем у мужчин. Однако у пожилых людей эта дифференциация отсутствует. Обычно у женщин наблюдается более сильный тремор в начале развития гипокинезии. При этом расстройстве мужчины склонны проявлять большую ригидность, а женщины – брадикинезическое двигательное поведение. [36]
Возраст начала
Гипокинезия проявляется в головном мозге и внешне несколько различается в зависимости от того, когда человек впервые пострадал. При гипокинезии с молодым началом (моложе 45 лет) обычно происходит несколько большая потеря клеток в черной субстанции с более выраженной дистонией и ригидностью мышц. При гипокинезии в пожилом возрасте (старше 70 лет) обычно наблюдается более гипокинезическая походка и затруднения при ходьбе, а дистония отсутствует. Оба начала могут проявляться тремором покоя, хотя чаще встречаются в старых случаях. [37]
Стресс вызывает изменения мозгового кровообращения , усиление кровотока в надкраевой и угловой извилинах теменной доли , лобной доли и верхней височной извилине левого полушария. Также происходит усиление сердечной деятельности и изменение тонуса сосудов сердца, что является элементарным признаком развития стресса. У пациентов с нормальным стрессом адаптивная реакция «бей или беги» обычно запускается активацией симпатической нервной системы . Пациенты с гипокинезией регулярно испытывают эти типичные симптомы стресса из-за повреждения системы базальных ганглиев. Следовательно, когда жертва гипокинезии находится в состоянии стресса, он или она не демонстрирует типичную реакцию «бей или беги», что подвергает пациента большей опасности со стороны потенциально вредных раздражителей. [38] Физические упражнения с низкой нагрузкой, отказ от употребления наркотиков и алкоголя, а также регулярная медитация могут помочь восстановить нормальные реакции на стресс у пациентов с гипокинезией. [39]
Хотя гипокинезия чаще всего связана с болезнью Паркинсона, она может присутствовать и при самых разных других состояниях.
...нарушение равновесия, которое ставит под угрозу способность сохранять или менять позу, например стоять и ходить. ...большая инвалидность и более частая депрессия наблюдались у пациентов с БП с преобладающей постуральной нестабильностью и расстройством походки, чем у пациентов с БП с доминированием тремора. Более того, это коррелирует не только с падениями, но и со страхом будущих падений, которые сами по себе могут вывести из строя.