Nevrofysiologi av funksjonelle bevegelsesforstyrrelser
Datojuni 2023
Utarbeidet av SIC-medlemKirsten Zeuner, lege
ForfattereAnne Weissbach, lege, Isabel Pareés, lege, og Carine W. Maurer, lege, PhD
editorLorraine Kalia, lege, PhD
Introduksjon
Funksjonelle bevegelsesforstyrrelser (FMD) er vanlige. Det foreslåtte nevrofysiologiske grunnlaget for FMD er en dysfunksjon i sensorisk og/eller motorisk prosessering. Det første trinnet i bevegelsesgenerering er intensjonen om å bevege seg, som lokaliseres til den dorsolaterale premotoriske cortex; dette etterfølges av bevegelsesforberedelse, som lokaliseres til det supplerende motoriske området. Planlegging og forberedelse av bevegelse sender feedforward-signaler til temporoparietal junction hvor initiering, forberedelse og generering sammenlignes med tilbakekoblingssignalet fra den faktiske bevegelseshandlingen. Når feedforward- og tilbakekoblingssignalene samsvarer, vil bevegelsen oppleves som en frivillig bevegelse. Dette konseptet er grunnlaget for følelsen av handlekraft. Pasienter med FMD har en mangel på selvhandlekraft som har blitt tilskrevet dysfunksjon i temporoparietal junction. Her vil vi belyse flere nevropatofysiologiske konsepter som kan bidra til den unormale følelsen av handlekraft hos personer med FMD.1.
Finnes det bevis for unormal følelse av handlefrihet hos pasienter med funksjonelle bevegelsesforstyrrelser?
Anne Weissbach
Det finnes flere studier på pasienter med FMD som tyder på en forstyrret følelse av handlingsfrihet og gir oss informasjon om hvorfor pasienter opplever symptomene sine som ufrivillige.2Flere aspekter må vurderes når man analyserer årsakene til mangelfull bevegelseskontroll hos pasienter med FMD. På den ene siden skyldes det sannsynligvis en kombinasjon av mangelfull oppmerksomhetsfokus (mot motoriske symptomer og indre kroppsprosesser), emosjonell dysregulering og unormal forventning (tidligere oppfatninger), som endrer fysiologisk handlingsutførelse og bevisstheten om den. Dessuten må abnormaliteter i sensorimotoriske integrasjonsprosesser vurderes, og disse er beskrevet i svarene på spørsmålene nedenfor.
Isabel Pareés
Et av de mest spennende aspektene ved FMD er hvorfor en bevegelse, som tilsynelatende er frivillig av natur (fordi den kan endres ved distraksjon) og sannsynligvis genereres av de samme hjernenettverkene som er involvert i frivillig motorisk kontroll, oppleves som ufrivillig. Hvor mister pasienter frivillighet for en bestemt handling? I løpet av de siste femten årene har det blitt gjort en betydelig nevrovitenskapelig forskningsinnsats, og flere funksjonelle nevroavbildnings- og nevrofysiologiske studier har bidratt til vår kunnskap rundt mangelen på handlefrihet for bevegelse hos disse pasientene. I en relevant studie med fMRI, Voon et al.3 fant en relativ reduksjon i aktivering av det høyre temporoparietale krysset, et område assosiert med følelsen av handlefrihet, hos pasienter med funksjonell tremor mens de skjelvet sammenlignet med når de frivillig produserte tremor. Selektiv dysfunksjon av det nevrale nettverket av følelsen av handlefrihet ble også demonstrert av Nahab et al.4 i en påfølgende fMRI-studie som brukte et VR-bevegelsesparadigme som kunne modulere følelsen av handlingsfrihet. Vi prøvde også å forstå mer om mangelen på frivillighet hos pasienter med FMD ved å vurdere fenomenet sensorisk demping.5 som anses å være et implisitt mål på følelsen av handlingskraft, som omtalt nedenfor.
Carine Maurer
Som nevnt av Dr. Pareés, opplever personer med FMD sine unormale bevegelser som ufrivillige. Likevel kan disse bevegelsene påvirkes av distraksjon eller tiltrekning på en lignende måte som frivillige bevegelser. Arbeid fra kliniske nevrofysiologiske studier indikerer også at funksjonelle bevegelser kan innledes av kortikale potensialer som er identiske med de som karakteriserer frivillige bevegelser i eget tempo.6Selv om funksjonelle bevegelser kan bruke en lignende siste motoriske bane som frivillige bevegelser, mangler pasientene en følelse av kontroll over disse unormale bevegelsene; denne mangelen på følelse av kontroll omtales som en svekkelse av selvbestemmelse.
Det finnes økende bevis som bidrar til vår kunnskap om egenhandel hos pasienter med FMD, både fra funksjonelle nevroavbildningsstudier og implisitte atferdsmål. Handlings-effekt-bindingsparadigmet er en implisitt atferdsoppgave som involverer den subjektive tidsmessige bindingen av en handling til dens effekt. Denne oppgaven har blitt brukt til å kvantifisere følelse av egenhandel. Hos individer med FMD er det en reduksjon i denne handlings-effekt-bindingen, selv for normale frivillige bevegelser.7Som nevnt ovenfor spiller høyre temporoparietal junction (TPJ)/inferior parietal lobule en nøkkelrolle i selvbestemmelse, og faktisk har flere funksjonelle nevroavbildningsstudier vist abnormaliteter i denne regionen hos individer med FMD. I tillegg til studiene Dr. Pareés nevnte ovenfor3, 4Vi viste også at individer med FMD viser endret tilkobling fra høyre TPJ i en fMRI-studie i hviletilstand; denne endrede tilkoblingen ble observert mellom høyre TPJ og regioner involvert i emosjonell prosessering så vel som sensorimotorisk prosessering.8En annen fMRI-studie av Baek et al.9 Bruk av et Libets klokkeparadigme i skanneren viste at pasientene med FMD ikke bare hadde forsinket bevissthet om sin intensjon om å bevege seg, men at deres intensjon om å bevege seg var assosiert med redusert aktivitet i høyre TPJ/inferior parietalregion. Tap av sensorisk demping, som beskrevet nedenfor, gir også ytterligere bevis for unormal følelse av selvkontroll ved FMD.
Sensorisk demping har vist seg å være unormal hos pasienter med funksjonelle bevegelsesforstyrrelser. Hva er mekanismene og de kliniske implikasjonene for pasienter?
Anne Weissbach
Sensorisk demping er et fysiologisk fenomen der den oppfattede intensiteten til en selvindusert kraft reduseres sammenlignet med en eksternt generert kraft.10Det har blitt undersøkt ved hjelp av et krafttilpasningsparadigme, som viste betydelig redusert sensorisk demping hos pasienter med FMD.5Mens friske kontrollpersoner konsekvent overvurderer kraften som kreves for å matche en forhåndsdefinert kraft som påføres fingeren når de bruker den kontralaterale fingeren, var dette ikke tilfelle hos pasienter som faktisk var mer nøyaktige i estimatet sitt.5I samme ånd viste FMD-pasienter et tap av en fysiologisk reduksjon av amplituden til sensoriske fremkalte potensialer (f.eks. N20 og N30) ved starten av selvgenererte bevegelser, slik det finnes hos friske kontrollpersoner, noe som også ligner unormal sensorisk demping.11Sistnevnte er sannsynligvis det elektrofysiologiske korrelatet til den psykofysiologiske reduksjonen i intensitet av selvgenererte sensoriske stimuli undersøkt av krafttilpasningsparadigmet.5Opplevelsen av sensorisk demping er viktig for å oppfatte bevegelser som selvgenererte, og som en følge av dette er tap av sensorisk demping assosiert med tap av handlekraft for bevegelse.12, som beskrevet ovenfor. Potensielle kliniske implikasjoner er oppsummert i avsnittet nedenfor.
Isabel Pareés
Som Dr. Weissbach allerede har nevnt, er sensorisk demping et fenomen der intensiteten av sansninger produsert av selvgenerert bevegelse reduseres. Et vanlig eksempel på dette er observasjonen om at selv om man ikke kan kile seg selv, kan man bli kilt av en annen person. Sensorisk demping bidrar til å stemple en bevegelse som selvgenerert. Etter å ha lest tidligere litteratur om svekket sensorisk demping hos pasienter med schizofreni og vrangforestillinger om kontroll, designet vi en studie for å vurdere sensorisk demping hos pasienter med FMD ved å bruke lignende metoder (et krafttilpasningsparadigme).5Vi fant at pasienter har et tap av sensorisk demping sammenlignet med friske kontrollpersoner. Pasientene var ekstremt nøyaktige i sin kraftestimering når de direkte påførte kraften, i motsetning til kontrollpersoner som konsekvent overestimerte målkraften. Disse resultatene har flere implikasjoner. De antyder at simulering av evnen til å gjøre noe ikke er en forklaring for alle disse pasientene, og i stedet viser de abnormiteter i mekanismene som er involvert i opplevelsen av seg selv som den agenten som kontrollerer ens egne bevegelser (i tillegg ville man ikke forvente at simuleringer skulle være ekstremt presise i en oppgave). Disse resultatene har også implikasjoner når det gjelder terapi, ettersom et av hovedmålene i psykoterapi og fysioterapi bør være å gjenopprette følelsen av handlekraft og å få kontroll over den unormale bevegelsen. Et av spørsmålene som forblir uløst er hvorfor unormal følelse av handlekraft er begrenset til en bestemt bevegelse eller handling. Ytterligere forskning er nødvendig for å belyse vår forståelse av dette spennende aspektet.
Carine Maurer
Som nevnt ovenfor er en selvgenerert berøring vanligvis assosiert med en reduksjon i intensiteten av den oppfattede sensoriske opplevelsen sammenlignet med en eksternt generert berøring, et fenomen som kalles sensorisk demping. Dette fenomenet er viktig for å definere bevegelser som selvgenererte, og tap av sensorisk demping kan korreleres med tap av egenhandel. Sensorisk demping kan kvantifiseres ved hjelp av sensoriske fremkalte potensialer (SEP-er), og tidligere studier har funnet en reduksjon i denne sensoriske dempingen hos pasienter med FMD.11Ovenfor har Dr. Pareés beskrevet krafttilpasningsparadigmet som også demonstrerte dette tapet av sensorisk demping hos FMD-pasienter.5Dette tapet av sensorisk svekkelse, i tillegg til å reflektere svekket selvbestemmelse, kan sees på som i samsvar med en økning i kroppsfokusert oppmerksomhet hos personer med FMD. Terapi rettet mot denne endrede oppmerksomheten kan være gunstig for behandling av FMD. Retningslinjer for fysioterapi og ergoterapi forsterker viktigheten av å minimere selvfokusert oppmerksomhet mot pasientens unormale bevegelser og oppmuntre til automatisk genererte bevegelser.13, 14.
Selv om pasienter med funksjonelle bevegelsesforstyrrelser har en motorisk forstyrrelse, har unormal sensorisk prosessering blitt diskutert. Hva er mekanismene, og spiller en overvekt av feedforward-meldingen en rolle ved funksjonelle bevegelsesforstyrrelser?
Anne Weissbach
Pasienter med FMD viser en svekkelse i ulike sensoriske modaliteter for temporal diskriminering, noe som tyder på at de til og med kan lide av endringer i sensorisk prosessering. I en tidligere studie viste FMD-pasienter ikke bare forhøyede taktile temporale diskrimineringsterskler, men viste også en redusert driftrate i en beslutningsmodell som tok hensyn til nøyaktighet og responstid, noe som tyder på at sensorisk prosessering er defekt.15I det foreslåtte rammeverket for prediktiv koding for funksjonelle nevrologiske lidelser16, kan dette tolkes på en måte som at sensorisk informasjon nedenfra og opp har en tendens til å bli nedregulert til fordel for ovenfra og ned-prediksjoner (tidligere oppfatninger, feedforward-informasjon), noe som reduserer kvaliteten på sensorisk informasjon (feedback-informasjon) som er tilgjengelig for pasientene under den ovennevnte beslutningsoppgaven.15Dette ble også vist i en studie som undersøkte trosdannelse under usikkerhetsforhold ved bruk av en visuell sannsynlighetsbasert resonneringsoppgave.17Pasienter med FMD ba om mindre visuell informasjon og stolte mer på nylig presenterte (og til og med avkreftende data) før de tok en endelig avgjørelse, dvs. viste en tendens til å «trekke forhastede konklusjoner» ved å favorisere dannelsen av unormal interferens fremfor de faktisk presenterte sensoriske dataene.17Dette kan føre til feil oppdatering av kognitive kontrollressurser, noe som styrer dannelsen av forventninger til fremtidige sensoriske data for å oppnå responsseleksjon, og også endrer følelsen av handlekraft som nevnt i avsnittene ovenfor. Disse aspektene har direkte klinisk implikasjon. Psykoedukasjon kan gjøre det mulig for pasienter å oppdatere/korrigere sine tidligere oppfatninger, dvs. feedforward-informasjon, og dermed gjenopprette balansen mellom feedforward- og tilbakekoblingsinformasjon. På samme måte kan fysioterapi og kognitiv oppmerksomhetstrening veilede pasienter til å fokusere oppmerksomheten sin på kroppsdeler/motoriske handlinger/eksterne prosesser som ikke påvirkes. Dermed kan pasienter oppleve at de kan redusere/kontrollere symptomene sine, og styrke sin fysiologiske handlekraft i bevegelser.
Isabel Pareés
Sensoriske prosesseringsvansker hos pasienter med funksjonelle nevrologiske symptomer har nylig blitt fremhevet, men er fortsatt dårlig karakterisert. Foreløpige bevis har vist sensoriske prosesseringsvansker målt ved en selvrapporteringsskala, som evaluerer atferdsresponser på hverdagslige sensoriske opplevelser.18Det er funnet en tendens til lav registrering (ikke klarer å oppdage stimuli som andre legger merke til), sensorisk sensitivitet og sensorisk unngåelse, noe som tyder på at noen sensoriske opplevelser hos pasienter med funksjonelle symptomer skiller seg fra de i den generelle befolkningen. Bortsett fra bevis for at sensorisk demping er svekket hos pasienter med FMD, er lavere interoceptiv nøyaktighet19 og forhøyet tidsmessig diskrimineringsterskel er rapportert20Nylig ble det utført en opplysende studie som brukte en randomisert og automatisert versjon av den tidsmessige diskrimineringsoppgaven, hvor både responsnøyaktighet og reaksjonstid ble registrert.15, bekreftet forhøyede tidsmessige diskrimineringsterskler hos pasienter. Etter å ha modellert data ved hjelp av driftdiffusjonsmodellen, fant de en signifikant reduksjon i drifthastigheten, noe som innebærer en svekkelse i kvaliteten på informasjonen som driver beslutningsprosesser. De antydet at unormal oppmerksomhetsallokering, som vanligvis observeres hos pasienter med FMD, kan svekke kvaliteten på tilgjengelig sensorisk informasjon og i det minste delvis være årsaken til unormal sensorisk prosessering. En ytterligere forklaring, som Dr. Weissbach allerede har nevnt, som er basert på nåværende modeller av hjernefunksjon (aktiv inferens), er at unormale "ovenfra-og-ned"-prediksjoner fra cortex overvelder "nedenfra-og-opp" sensoriske input, noe som reduserer kvaliteten på sensorisk informasjon som er tilgjengelig under en beslutningsoppgave.
Carine Maurer. Dr. Weissbach og Dr. Pareés har allerede nevnt mange av studiene som beskriver unormal sensorisk prosessering hos FMD-pasienter. Viktig arbeid av Pareés og kolleger, nevnt av Dr. Weissbach ovenfor, er relevant for hvordan vi konseptualiserer prosessering av nye sensoriske data hos pasienter med FMD. I studien deres17Pareés og kolleger viste at personer med FMD tar en beslutning med mindre sensorisk informasjon, og har større sannsynlighet for å endre beslutning når de konfronteres med nye sensoriske bevis.
Den aktive inferensmodellen betrakter hjernen som en struktur med informasjon som flyter nedenfra og opp (dvs. sensorisk informasjon) og ovenfra og ned (dvs. fra cortex). Vår modell for å forstå FMD innenfor dette rammeverket antar at hos FMD-pasienter er sensorisk informasjon nedvektet, mens prediksjoner ovenfra og ned («priorer») er vektet sterkere. 16Arbeidet til Pareés og kolleger om «å trekke forhastede konklusjoner», samt avvikene i sensorisk prosessering som kollegene mine har beskrevet ovenfor, er i samsvar med denne modellen. Sammenligningen mellom «bottom-up» (sensorisk tilbakemelding) og «top-down» (feedforward) signaler påvirker følelsen av selvhandel. Psykoterapier som kognitiv atferdsterapi (CBT) kan brukes til å målrette kognitive forvrengninger som «å trekke forhastede konklusjoner», og dermed rebalansere feedforward med tilbakemeldingssignaler, og gjenopprette en følelse av selvhandel hos individer med FMD.
Konklusjoner
Funksjonelle bevegelser kan bruke en lignende siste motoriske bane som frivillige bevegelser. Pasienter mangler imidlertid en følelse av kontroll over disse unormale bevegelsene, noe som omtales som en svekkelse i selvhjelp og har blitt bekreftet i flere nevrofysiologiske og bildediagnostiske studier. Mest sannsynlig er svekket selvhjelp assosiert med redusert aktivering av høyre temporoparietalovergang.
Bortsett fra mangel på handlekraft, har pasienter med FMD tap av sensorisk demping, et fysiologisk fenomen som beskriver en reduksjon av oppfattet intensitet av en selvindusert kraft sammenlignet med en eksternt generert kraft. Sensorisk demping bidrar til å stemple en bevegelse som selvgenerert og kan korreleres med tap av selvhandlekraft. Svekkelse av dette har blitt demonstrert i to studier, den første bruker et krafttilpasningsparadigme.5 og den andre viser et tap av en fysiologisk amplitudereduksjon av sensoriske fremkalte potensialer (f.eks. N20 og N30) ved starten av selvgenererte bevegelser.11Begge fenomenene, tapet av sensorisk demping, i tillegg til svekket egenhandel, bidrar sannsynligvis til økningen i kroppsfokusert oppmerksomhet hos våre pasienter.
Sensorisk prosesseringsdysfunksjon er en ytterligere mekanisme som sannsynligvis er involvert i FMD. Patofysiologiske modeller antyder en unormal oppmerksomhetsallokering som kan svekke kvaliteten på tilgjengelig sensorisk informasjon. Som et resultat kan unormale «ovenfra-og-ned»-prediksjoner fra cortex dominere «bottom-up»-sensoriske input, noe som reduserer kvaliteten på sensorisk informasjon som er tilgjengelig under en beslutningstaking. Følgelig tar personer med FMD en beslutning med mindre sensorisk informasjon og er mer sannsynlig å endre den når de konfronteres med nye sensoriske bevis. De patofysiologiske fenomenene som er belyst ovenfor, har stor innvirkning på mulige behandlingsstrategier.
Referanser
1. Hallett M, Aybek S, Dworetzky BA, McWhirter L, Staab JP, Stone J. Funksjonell nevrologisk lidelse: nye undertyper og delte mekanismer. Lancet Neurol 2022;21(6):537-550.
2. Stenner MP, Haggard P. Frivillig eller ufrivillig? En nevrofysiologisk tilnærming til funksjonelle bevegelsesforstyrrelser. Handb Clin Neurol 2016;139:121-129.
3. Voon V, Gallea C, Hattori N, Bruno M, Ekanayake V, Hallett M. Konverteringsforstyrrelsens ufrivillige natur. Neurology 2010;74(3):223-228.
4. Nahab FB, Kundu P, Maurer C, Shen Q, Hallett M. Nedsatt følelse av handlefrihet ved funksjonelle bevegelsesforstyrrelser: En fMRI-studie. PLoS One 2017;12(4):e0172502.
5. Parees I, Brown H, Nuruki A, et al. Tap av sensorisk svekkelse hos pasienter med funksjonelle (psykogene) bevegelsesforstyrrelser. Brain 2014;137(Pt 11):2916-2921.
6. Hallett M. Nevrofysiologiske studier av funksjonelle nevrologiske lidelser. Handb Clin Neurol 2016;139:61-71.
7. Kranick SM, Moore JW, Yusuf N, et al. Handlings-effekt-binding er redusert ved motorisk konversjonsforstyrrelse: implikasjoner for følelse av handlingskraft. Mov Disord 2013;28(8):1110-1116.
8. Maurer CW, LaFaver K, Ameli R, Epstein SA, Hallett M, Horovitz SG. Nedsatt selvtillit ved funksjonelle bevegelsesforstyrrelser: En fMRI-studie i hviletilstand. Neurology 2016;87(6):564-570.
9. Baek K, Donamayor N, Morris LS, et al. Nedsatt bevissthet om motorisk intensjon ved funksjonell nevrologisk lidelse: implikasjoner for frivillig og funksjonell bevegelse. Psychol Med 2017;47(9):1624-1636.
10. Blakemore SJ, Wolpert DM, Frith CD. Sentral kansellering av selvprodusert kilefølelse. Nat Neurosci 1998;1(7):635-640.
11. Macerollo A, Chen JC, Parees I, Kassavetis P, Kilner JM, Edwards MJ. Sensorisk demping vurdert av sensorisk fremkalte potensialer ved funksjonelle bevegelsesforstyrrelser. PLoS One 2015;10(6):e0129507.
12. Blakemore SJ, Wolpert DM, Frith CD. Unormaliteter i handlingsbevisstheten. Trends Cogn Sci 2002;6(6):237–242.
13. Nicholson C, Edwards MJ, Carson AJ, et al. Konsensusanbefalinger for ergoterapi ved funksjonell nevrologisk lidelse. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2020;91(10):1037-1045.
14. Nielsen G, Stone J, Matthews A, et al. Fysioterapi for funksjonelle motoriske lidelser: en konsensusanbefaling. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2015;86(10):1113-1119.
15. Sadnicka A, Daum C, Meppelink AM, Manohar S, Edwards M. Redusert driftrate: en biomarkør for svekket informasjonsbehandling ved funksjonelle bevegelsesforstyrrelser. Brain 2020;143(2):674-683.
16. Edwards MJ, Adams RA, Brown H, Parees I, Friston KJ. En bayesiansk beretning om «hysteri». Brain 2012;135(Pt 11):3495–3512.
17. Parees I, Kassavetis P, Saifee TA, et al. «Forhastede konklusjoner»-skjevhet ved funksjonelle bevegelsesforstyrrelser. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2012;83(4):460-463.
18. Ranford J, MacLean J, Alluri PR, et al. Sensoriske prosesseringsvansker ved funksjonell nevrologisk lidelse: En mulig predisponerende sårbarhet? Psychosomatics 2020;61(4):343-352.
19. Ricciardi L, Demartini B, Crucianelli L, Krahe C, Edwards MJ, Fotopoulou A. Interoceptiv bevissthet hos pasienter med funksjonelle nevrologiske symptomer. Biol Psychol 2016;113:68-74.
20. Morgante F, Tinazzi M, Squintani G, et al. Unormal taktil temporal diskriminering ved psykogen dystoni. Nevrologi 2011;77(12):1191-1197.