Реорганизация корковых репрезентаций мышц верхней конечности на фоне двигательного обучения

Моторная кора является одной из наиболее изученных областей головного мозга человека, тем не менее, мало что известно о реорганизации коры после тренировки селективным движениям пальцами. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) с навигацией по МРТ - один из инструментов, позволяющий исследовать феномены нейропластичности. Известно, что можно надежно проследить взаимодействие между корковыми репрезентациями различных мышц руки с использованием мультимышечного ТМС картирования, в частности, перекрытия между корковыми репрезентациями мышц являются надежной метрикой стабильности-изменчивости. Использование этого подхода в данной работе призвано установить как могут быть реорганизованы корковые репрезентации мышц руки после научения тонким движениям пальцами с биологической обратной связью по электромиографии. Было выдвинуто предположение о том, что перекрытия между корковыми репрезентациями тренируемых мышц уменьшатся, в то время как перекрытия между контрольными мышцами не изменятся. Экспериментальная сессия состояла из 2 процедур мультимышечного ТМС картирования с перерывом в две недели, в течение которых испытуемые тренировали одновременное напряжение мышцы abductor pollicis brevis, APB, и расслабление мышцы abductor digiti minimi, ADM, и наоборот. Контрольными мышцами были First dorsal interosseous, FDI, Extensor digitorum communis, EDC и Biceps brachii, BB. На данный момент в исследовании приняло участие 15 добровольцев (9 мужчин, 18-26 лет), в финальный анализ были включены данные по 8 людям. Для оценки изменения параметров успешности тренировки и корковых репрезентаций мышц до и после моторного обучения был использован дисперсионный анализ с повторными измерениями, а также вычислены коэффициенты корреляции Спирмена между успешностью моторного научения и параметрами реорганизации моторной коры. Полученные данные свидетельствуют об индивидуализации движений пальцев на фоне тренировки, вместе с тем, не наблюдается уменьшения перекрытий корковых репрезентаций тренируемых мышц. Наоборот, результаты позволяют предположить, что при обучении точному движению пальцами площади корковых репрезентаций всех мышц, а также перекрытий между ними могут увеличиваться. Основной вывод работы заключается в том, что приобретение точного двигательного навыка не приводит к уменьшению перекрытий корковых репрезентаций тренируемых мышц. Результаты исследования могут иметь практическое значение при реабилитации пациентов, перенесших инсульт.