Гипокинезия является одной из классификаций двигательных расстройств и относится к уменьшению движения тела. [1] Гипокинезия характеризуется частичной или полной потерей движения мышц из-за нарушения в базальных ганглиях . [ требуется ссылка ] Гипокинезия является симптомом болезни Паркинсона, проявляющимся как ригидность мышц и неспособность производить движение. Она также связана с расстройствами психического здоровья и длительной бездеятельностью из-за болезни, среди прочих заболеваний.
Другая категория двигательных расстройств — гиперкинезия , которая характеризуется преувеличением нежелательных движений, таких как подергивание или извивание при болезни Гентингтона или синдроме Туретта . [2]
Гипокинезия описывает ряд более конкретных 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.
В оставшейся части статьи описывается гипокинезия, связанная с болезнью Паркинсона, а также состояния, связанные с болезнью Паркинсона.
Дофамин
Основным нейротрансмиттером, который, как полагают, участвует в гипокинезии, является дофамин . [11] [12] Существенный для базальной ганглионарно-таламокортикальной петли, которая обрабатывает двигательную функцию, истощение дофамина часто встречается в этих областях у пациентов с гипокинезией. [12] Брадикинезия коррелирует с латерализованным дофаминергическим истощением в черной субстанции . [12] Дофаминовый путь в черной субстанции необходим для двигательной функции, и обычно поражение в этой области коррелирует с проявленной 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 направлено либо на предотвращение деградации дофамина под действием МАО-Б, либо на увеличение количества нейротрансмиттера, присутствующего в системе. [12] [13]
ГАМК и глутамат
Тормозной нейротрансмиттер ГАМК и возбуждающий глутамат встречаются во многих частях центральной нервной системы , в том числе в двигательных путях, которые включают гипокинезию. В одном пути глутамат в черной субстанции возбуждает высвобождение ГАМК в таламусе, который затем ингибирует высвобождение глутамата в коре и тем самым снижает двигательную активность. Если изначально в черной субстанции слишком много глутамата, то через взаимодействие с ГАМК в таламусе и глутаматом в коре движения будут уменьшены или не будут происходить вообще. [14]
Другой прямой путь от базальных ганглиев посылает ингибирующие сообщения ГАМК в бледный шар и черную субстанцию, которые затем посылают ГАМК в таламус. В непрямом пути базальные ганглии посылают ГАМК в бледный шар, который затем посылает его в субталамическое ядро, которое затем растормаживается и посылает глутамат в выходные структуры базальных ганглиев. Ингибирование высвобождения ГАМК может нарушить петлю обратной связи в базальные ганглии и вызвать гипокинезические движения. [15]
ГАМК и глутамат часто взаимодействуют друг с другом и с дофамином напрямую. В базальных ганглиях нигростриарный путь — это то место, где ГАМК и дофамин размещаются 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 вычислении усилия, необходимого для совершения движения. [17] Два возможных нейронных пути позволяют базальным ганглиям производить движение. При активации прямой путь посылает сенсорную и двигательную 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 подавляет связь таламуса с двигательной корой, вызывая гипокинетические симптомы. [17]
Когда уровень дофамина снижается, нормальный волновой паттерн нейронных колебаний базальных ганглиев изменяется, и тенденция к колебаниям увеличивается, особенно в бета-волнах базальных ганглиев. [18] Недавние исследования показывают, что когда колебания возникают одновременно, обработка нарушается в таламусе и коре головного мозга, что влияет на такие виды деятельности, как планирование движений и последовательное обучение, а также вызывает 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 изначально дофаминергические препараты могут быть эффективными, эти норадренергические поражения связаны с развитием гипокинетического расстройства походки в дальнейшем. [12] [13]
Некоторые пациенты с болезнью Паркинсона не могут двигаться во время сна, что приводит к диагнозу «ночной гипокинезии». Врачи добились успеха в лечении этого расстройства сна с помощью медленно высвобождающихся или ночных дофаминергических препаратов, а в некоторых случаях — непрерывной стимуляции агонистом дофамина ротиготином . Несмотря на улучшение подвижности во время сна, многие пациенты с болезнью Паркинсона сообщают о крайне неудобном сне даже после дофаминергического лечения. [19]
Как только реакция на дофаминергические препараты начинает колебаться у пациентов с болезнью Паркинсона, для лечения гипокинезии часто используется глубокая стимуляция мозга (DBS) субталамического ядра и внутреннего бледного шара . [13] [20] [21] DBS, как и дофаминергические препараты, изначально приносит облегчение, но хроническое использование вызывает более сильную гипокинезию и застывание походки. [13] [22] Было показано, что низкочастотная DBS с нерегулярными паттернами более эффективна и менее пагубна при лечении. [21] [22]
Постеровентральная паллидотомия (ПВП) — это особый вид DBS, который разрушает небольшую часть бледного шара, рубцуя нервную ткань, снижая активность мозга и, следовательно, тремор и ригидность. Предполагается, что ПВП перекалибрует активность базальных ганглиев в таламокортикальном пути. Сообщалось, что ПВП в доминирующем полушарии нарушает исполнительные функции вербальной обработки, а двусторонняя ПВП может нарушить процессы сосредоточенного внимания. [17]
Многие пациенты с акинезией также формируют лингвистическую акинезию, при которой их способность производить вербальные движения отражает симптомы их физической акинезии, особенно после неудачного ПВП. [23] Пациенты обычно способны поддерживать нормальный уровень беглости речи, но часто останавливаются на полуслове, не в силах вспомнить 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 произнести разговорную речь, чем те, кто обычно говорил в более медленном темпе. [25]
Метилфенидат , обычно используемый для лечения СДВГ, использовался в сочетании с леводопой для лечения гипокинезии в краткосрочной перспективе. [13] Оба работают вместе, чтобы повысить 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, в целом улучшая гипокинезическую походку. [13] [26] Однако у некоторых пациентов наблюдаются побочные реакции в виде тошноты и головной боли на лечение, и долгосрочные эффекты медикаментозного лечения все еще необходимо оценить. [13]
Новые методы лечения включают увеличение количества дофаминовых клеток путем трансплантации стволовых клеток в базальные ганглии или стимуляции эндогенного производства стволовых клеток и перемещения в базальные ганглии. [27] Успешная интеграция стволовых клеток может облегчить гипокинетические симптомы и снизить необходимую дозу дофаминергических препаратов. Однако возможны различные осложнения, включая возможное образование опухолей, неадекватную миграцию клеток, отторжение клеток иммунной системой и кровоизлияние в мозг , что заставляет многих врачей полагать, что риски перевешивают возможные преимущества. [28]
Другим методом лечения, все еще находящимся на экспериментальной стадии, является введение антагонистов рецепторов ноцицептивного FQ-пептида (NOP) . Было показано, что это лечение снижает гипокинезию в исследованиях на животных при увеличении ноцицептивного FQ в черной субстанции и субталамическом ядре. Низкие дозы могут приниматься с дофаминергическим лечением для уменьшения необходимого количества L-допы , что может уменьшить ее долгосрочные побочные эффекты и улучшить двигательную активность. [29]
Танцевальная терапия также показала свою эффективность в уменьшении гипокинетических движений и ригидности, хотя она больше нацелена на мышечные аспекты расстройства, чем на нейронную активность. [30]
Было показано, что брадикинезия предшествует нарушению исполнительных функций, рабочей памяти и внимания. [11] [31] Эти когнитивные нарушения могут быть связаны с отсутствием функции базальных ганглиев и префронтальной коры , что также связано с двигательной дисфункцией гипокинезии. [11] Тремор и ригидность не имеют наблюдаемых связей с когнитивными нарушениями, что подтверждает идею о том, что они не так сильно вовлечены в дофаминовый путь в базальной ганглионарно-таламокортикальной петле. [11] [12] Дофаминергическое лечение показало улучшение когнитивных функций, связанных с гипокинезией, что позволяет предположить, что они также зависят от уровней дофамина в системе. [31]
Часто обсуждается, связаны ли эффективность, энергия и скорость движений у пациентов с гипокинезией с мотивацией вознаграждения и против наказания стимулов. Базальные ганглии были связаны со стимулами, стоящими за движением, поэтому предполагается, что анализ затрат/выгод запланированного движения может быть затронут при гипокинезии. Не было показано, что вознаграждения изменяют аспекты движения гипокинезического человека. [32] Фактически, планирование и контроль движений у пациента с гипокинезией уже максимально эффективны (как показано немного более быстрым, но в целом тем же движением после глубокой стимуляции мозга субталамического ядра ). [33] Это говорит о том, что у гипокинетических людей просто более узкий диапазон движений, который не увеличивается относительно мотивации. [32] [34]
Другие исследования пришли к такому же выводу о вознаграждениях и гипокинезии, но показали, что аверсивные стимулы могут, по сути, уменьшить гипокинезическое движение. Дофамин либо менее вовлечен, либо играет более сложную роль в ответе на наказание, чем на вознаграждение, поскольку гиподофаминергический стриатум допускает больше движений в ответ на аверсивные стимулы. [35]
Пол
Обычно гипокинезия развивается чаще у мужчин, чем у женщин, что отражается в молодых и средних популяциях, где у женщин наблюдаются более высокие уровни нигростриарного дофамина, чем у мужчин. Однако у пожилых людей эта дифференциация отсутствует. Обычно у женщин наблюдается более выраженный тремор в начале развития гипокинезии. При этом расстройстве мужчины, как правило, демонстрируют большую ригидность, а женщины — более брадикинезическое двигательное поведение. [36]
Возраст начала
Гипокинезия проявляется в мозге и внешне немного отличается в зависимости от того, когда человек впервые заболел. При гипокинезии молодого возраста (моложе 45 лет) обычно происходит немного большая потеря клеток в черной субстанции с более выраженной дистонией и мышечной скованностью. При гипокинезии старого возраста (старше 70 лет) обычно наблюдается более гипокинетическая походка и затруднения при ходьбе, а дистония отсутствует. Оба начала могут проявляться тремором покоя, хотя чаще встречаются в случаях старого возраста. [37]
Стресс вызывает изменения мозгового кровообращения , увеличивая приток крови в надкраевой извилине и угловой извилине теменной доли , лобной доле и верхней височной извилине левого полушария. Также происходит увеличение сердечной активности 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. Поэтому, когда жертва гипокинезии находится в состоянии стресса, он или она не проявляет типичную реакцию «бей или беги», что подвергает пациента большей опасности от потенциально вредных стимулов. [38] Низкоинтенсивные упражнения, исключение употребления наркотиков и алкоголя и 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 поддерживать или изменять позу, например, стоять и ходить. ... большая инвалидность и большая депрессия наблюдались у пациентов с болезнью Паркинсона с преобладающей постуральной нестабильностью и нарушением походки, чем у тех, у кого была болезнь Паркинсона с преобладанием тремора. Более того, это связано не только с падениями, но и со страхом будущих падений, что само по себе может приводить к потере трудоспособности.