OBJECTIVE To characterise the regional cortical patterns underlying clinical symptomatology in amyotrophic lateral sclerosis (ALS). METHODS 138 patients prospectively underwent transcranial magnetic stimulation studies from hand and leg cortical regions of each hemisphere, obtaining motor evoked potentials from all four limbs. Patients were categorised by clinical phenotype and underwent clinical and peripheral evaluation of disease. RESULTS Cortical dysfunction was evident across the motor cortices, with reduction in short-interval intracortical inhibition (SICI) suggesting the presence of widespread cortical hyperexcitability, most prominently from clinically affected regions (hand p < 0.0001; leg p < 0.01). In early disease, cortical abnormalities were asymmetric between hemispheres, focally corresponding to clinical site-of-onset (p < 0.05). Degrees of cortical dysfunction varied between phenotypes, with the bulbar-onset cohort demonstrating greatest reduction in SICI (p = 0.03). CONCLUSIONS The pattern of cortical dysfunction appears linked to clinical evolution in ALS, with early focal asymmetry preceding widespread changes in later disease. Cortical differences across phenotypes may influence clinical variability. SIGNIFICANCE This is the first study to extensively map cortical abnormalities from multiple motor regions across hemispheres. The early cortical signature mirrors symptom laterality, supporting a discrete region of disease onset. Phenotypes appear to exist within a pathophysiological continuum, but cortical heterogeneity may mediate observed differences in clinical outcome.

中文翻译：

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肌萎缩侧索硬化皮层功能障碍的早期病灶和扩散：运动皮层的区域研究

目的 表征肌萎缩侧索硬化 (ALS) 临床症状背后的区域皮质模式。方法 138 名患者前瞻性地接受了每个半球手部和腿部皮质区域的经颅磁刺激研究，获得了所有四肢的运动诱发电位。患者按临床表型分类，并接受疾病的临床和外周评估。结果 整个运动皮质的皮质功能障碍很明显，短间隔皮质内抑制 (SICI) 的减少表明存在广泛的皮质过度兴奋，最突出的是来自临床受影响区域（手 p < 0.0001；腿 p < 0.01）。在疾病早期，大脑半球之间的皮质异常是不对称的，局灶性地对应于临床发病部位（p < 0.05）。不同表型的皮质功能障碍程度各不相同，延髓起病队列显示 SICI 降低幅度最大（p = 0.03）。结论 皮质功能障碍的模式似乎与 ALS 的临床演变有关，早期病灶不对称先于后期疾病的广泛变化。不同表型的皮质差异可能会影响临床变异性。意义这是第一项广泛绘制来自半球多个运动区域的皮质异常的研究。早期皮质特征反映了症状的偏侧性，支持疾病发作的离散区域。表型似乎存在于病理生理连续体中，但皮质异质性可能介导观察到的临床结果差异。延髓起病队列显示 SICI 降低最大（p = 0.03）。结论 皮质功能障碍的模式似乎与 ALS 的临床演变有关，早期病灶不对称先于后期疾病的广泛变化。不同表型的皮质差异可能会影响临床变异性。意义这是第一项广泛绘制来自半球多个运动区域的皮质异常的研究。早期皮质特征反映了症状的偏侧性，支持疾病发作的离散区域。表型似乎存在于病理生理连续体中，但皮质异质性可能介导观察到的临床结果差异。延髓起病队列显示 SICI 降低最大（p = 0.03）。结论 皮质功能障碍的模式似乎与 ALS 的临床演变有关，早期病灶不对称先于后期疾病的广泛变化。不同表型的皮质差异可能会影响临床变异性。意义这是第一项广泛绘制来自半球多个运动区域的皮质异常的研究。早期皮质特征反映了症状的偏侧性，支持疾病发作的离散区域。表型似乎存在于病理生理连续体中，但皮质异质性可能介导观察到的临床结果差异。早期病灶不对称先于晚期疾病的广泛变化。不同表型的皮质差异可能会影响临床变异性。意义这是第一项广泛绘制来自半球多个运动区域的皮质异常的研究。早期皮质特征反映了症状的偏侧性，支持疾病发作的离散区域。表型似乎存在于病理生理连续体中，但皮质异质性可能介导观察到的临床结果差异。早期病灶不对称先于晚期疾病的广泛变化。不同表型的皮质差异可能会影响临床变异性。意义这是第一项广泛绘制来自半球多个运动区域的皮质异常的研究。早期皮质特征反映了症状的偏侧性，支持疾病发作的离散区域。表型似乎存在于病理生理连续体中，但皮质异质性可能介导观察到的临床结果差异。支持疾病发作的离散区域。表型似乎存在于病理生理连续体中，但皮质异质性可能介导观察到的临床结果差异。支持疾病发作的离散区域。表型似乎存在于病理生理连续体中，但皮质异质性可能介导观察到的临床结果差异。