Cues uditivi esterni: effetti della stimolazione elettrica transcranica a corrente alternata sulla via cerebello-motoria sulla responsività alle strategie di cueing in pazienti affetti da malattia di Parkinson

Abstract

La malattia di Parkinson (MP) è una patologia neurodegenerativa caratterizzata dalla progressiva perdita dei neuroni dopaminergici della substantia nigra pars compacta, con conseguente alterazione dei circuiti dei gangli della base e compromissione del controllo motorio. Le terapie farmacologiche, sebbene rappresentino il trattamento di prima scelta, mostrano nel tempo una ridotta efficacia, rendendo necessario lo sviluppo di strategie riabilitative complementari. Tra queste, il cueing acustico ritmico (RAC) si è dimostrato efficace nel migliorare i parametri del cammino, ma non tutti i pazienti risultano responsivi. Recenti studi hanno evidenziato come la stimolazione transcranica a corrente alternata (tACS), in particolare nella banda gamma (70Hz), possa modulare la plasticità corticale e potenziare la connettività tra cervelletto e corteccia motoria primaria (CB–M1), facilitando i meccanismi compensatori del movimento. Il presente studio sperimentale pilota ha indagato gli effetti della γ-tACS ad alta definizione (hd-γtACS) applicata sul circuito CB–M1 sulla responsività al RAC in pazienti con MP. 22 soggetti (12 responder, 10 non-responder) sono stati sottoposti a due condizioni: stimolazione reale e condizione sham. L’outcome principale era rappresentato dalla variabilità del passo (CoV) durante il cammino con e senza RAC, misurata tramite sensori inerziali OPAL. I risultati hanno mostrato una riduzione significativa della CoV nei pazienti non-responder dopo la hd-γtACS, ovvero il 40% è diventato responder dopo il protocollo, mentre non sono emerse variazioni né nei responder né nella condizione sham. Questi dati suggeriscono che la hd-γtACS diretta al circuito CB–M1 può facilitare la neuroplasticità funzionale e migliorare la risposta alle strategie di cueing nei pazienti con MP inizialmente non responsivi. L’integrazione tra neuromodulazione e riabilitazione motoria rappresenta dunque un promettente approccio combinato per ridurre la variabilità del cammino.

Parkinson’s disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterized by the progressive loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta, resulting in an alteration of basal ganglia circuits and impaired motor control. Although pharmacological therapy remains the first-line treatment, its long-term effectiveness decreases, making the development of complementary rehabilitative strategies necessary. Among these, rhythmic auditory cueing (RAC) has proven effective in improving gait parameters, although not all patients respond to it. Recent studies have shown that transcranial alternating current stimulation (tACS), particularly in the gamma band (γ, 70 Hz), can modulate cortical plasticity and enhance the connectivity between the cerebellum and the primary motor cortex (CB–M1), thereby facilitating compensatory mechanisms of movement. This pilot experimental study investigated the effects of high-definition γ-tACS (hd-γtACS) applied over the CB–M1 circuit on responsiveness to RAC in patients with PD. Twenty-two participants (12 responders, 10 non-responders) underwent two counterbalanced conditions: real stimulation and sham stimulation. The main outcome measure was gait variability (Coefficient of Variation, CoV) during walking with and without RAC, recorded using OPAL inertial sensors. Results showed a significant reduction in CoV in non-responder patients after hd-γtACS, while no significant changes were observed in responders or in the sham condition. Moreover, 40% of non-responder patients became responders to RAC after stimulation. These findings suggest that hd-γtACS targeting the CB–M1 circuit can enhance functional neuroplasticity and improve responsiveness to cueing strategies in PD patients who initially do not benefit from them. The integration of neuromodulation and motor rehabilitation therefore represents a promising combined approach to reduce gait variability and optimize motor performance in Parkinson’s disease.