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PLASTICIDADE DOS CIRCUITOS SENSÓRIO-MOTORES ENTRE FACE E MÃO NA LESÃO TRAUMÁTICA DO PLEXO BRAQUIAL

Orientanda: Fernanda de Figueiredo Torres

Ano: 2021

Tese (Doutorado em Ciências Biológicas – Fisiologia) – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2021.

RESUMO

A interação entre os córtices somatossensorial e motor é de fundamental importância para o controle motor. Em ambas as áreas, as representações da mão e da face se destacam como regiões de alta funcionalidade, com interação privilegiada entre si. O plexo braquial consiste em fibras nervosas aferentes e eferentes que inervam ombro, peito, braço, antebraço e mão. Acidentes motociclísticos são a principal causa de lesão traumática do plexo braquial (LTPB). Por interferir na inervação da mão, a LTPB se destaca como um modelo para compreender como interagem as representações da mão e da face no cérebro. A estimulação magnética transcraniana (EMT) pareada com um estímulo sensorial periférico permite investigar padrões de reorganização cortical decorrentes da LTPB. Neste paradigma denominado de inibição aferente (IA) o potencial evocado motor (induzido por EMT) em um músculo alvo é significativamente reduzido mediante eletroestimulação cutânea prévia. Dessa forma, a IA permite avaliar de modo refinado a interação sensório-motora em diferentes regiões do corpo. A IA pode ser evocada em intervalos de curta latência (IACL) ou de longa latência (IALL). O objetivo deste trabalho foi investigar alterações na interação sensório-motora de regiões de representação cerebral da mão e da face em voluntários com LTPB utilizando o paradigma de IA. O desenho experimental consistiu em ativar a representação no córtex motor primário do músculo primeiro interósseo dorsal da mão usando a EMT, precedida por uma eletroestimulação cutânea aplicada na mão ou na face. Foram avaliados 9 voluntários com LTPB, sendo 5 no lado lesionado (grupo LTPB-L) e 4 no lado não lesionado (grupo LTPB-NL). Uma detalhada avaliação clínica da lesão de cada voluntário complementou as análises. Os resultados mostraram IACL na mão preservada nos dois grupos de pacientes. Já a IALL na mão apresentou redução para os dois grupos em relação ao relatado na literatura para voluntários saudáveis, havendo inibição máxima de quase 30% para o grupo LTPB-L e de quase 20% para o grupo LTPB-NL. Para a interação entre face e mão, observou-se redução da IACL para os dois grupos, especialmente na presença de dor. Para intervalos de longa latência na face, observou-se facilitação nos dois grupos: até quase 50% no grupo LTPB-L e até 30% no grupo LTPB-NL. Os achados reforçam a conjectura de que as alterações decorrentes da LTPB não se restringem ao membro lesionado, se estendendo para o membro não acometido pela lesão e suas interações com a face.

Palavras-chave: inibição aferente, interação sensório-motora, lesão traumática do plexo braquial, face, mão, dor neuropática.

ABSTRACT

Interactions between somatosensory and motor cortices are of fundamental importance for motor control. Hand and face stand out as regions of high functionality and privileged interaction. The brachial plexus is composed of afferent and efferent fibers that innervate shoulder, chest, arm, forearm and hand. Motorcycle accidents are the main cause of traumatic brachial plexus injury (TBPI). TBPI can interfere with hand innervation and is therefore a valuable model to investigate the interactions between the hand and face representations in the brain. Transcranial magnetic stimulation (TMS) paired with a peripheral sensory stimulation allows the investigation of patterns of cortical reorganization resulting from TBPI. This paradigm, called afferent inhibtion (AI), consists in the reduction of a target muscle’s motor evoked potential as a result of a previous skin electrostimulation. AI can be evoked at short latency intervals (SAI) or long latency intervals (LAI). The aim of this study was to investigate changes in the sensorimotor interaction of the hand and face brain representations of TPBI patients using AI. The experimental design consisted of activating the representation of the first dorsal interosseous muscle of the hand in primary motor cortex using TMS preceded by a cutaneous electrostimulation of the hand or face. Of the nine TPBI volunteers participating in this study, 5 were evaluated on the injured side (group TBPI-I) and 4 on the uninjured side (group TBPI-NI). A detailed clinical evaluation of each volunteer's injury complemented our analyzes. Results showed that hand SAI was preserved for both groups of patients. Hand LAI, however, was reduced for both groups when compared to data of heathy subjects reported in the literature. For the interaction between face and hand, we observed a decrease in SAI for both groups, especially in the presence of pain, with a maximum inhibition of around 20% for the TBPI-I group and around 10% for the TBPI-NI group. For long latency intervals, facilitation was observed in both groups: up to almost 50% in the TBPI-I group and up to 30% in the TBPI-NL group. Severity of the injury, functionality and presence of neuropathic pain seem to influence hand-hand and face-hand interactions after TPBI. Specifically, these factors seem to influence the magnitude and inter-stimulus interval (SAI or LAI). Our findings reinforce the conjecture that changes resulting from TBPI extends to the limb not initially affected by the injury and its interatction with the face.

Keywords: afferent inhibition, sensorimotor interaction, traumatic brachial plexus injury, face, hand, neuropathic pain.