Zlepšení automatiky chůze u Parkinsonovy choroby: Levodopa nebo Donepezil

Výzvou pro studium automatity je to, že obvody centrálního nervového systému pro pohyb nelze přímo hodnotit u lidí, takže posuny mezi automatikou a výkonným řízením byly odvozeny s paradigmatem dvou úkolů. Pokud se chůze zpomalí nebo zhorší během souběžného kognitivního úkolu, považuje se chůze za méně automatickou a využívá více kortikální kontroly. Nedávno byla studována přímější míra automaticity pomocí funkční blízké infračervené spektroskopie (fNIRS). fNIRS se používá k měření změn hladin kortikálního okysličeného hemoglobinu (HbO2) pomocí interakčních vlastností světla v blízké infračervené oblasti, podobně jako je detekce HbO2 pomocí magnetické rezonance. Zvýšený okysličený hemoglobin souvisí se zvýšeným průtokem krve, což zase odráží zvýšenou kortikální aktivitu.

Nedávná studie ukazuje vyšší než normální aktivaci prefrontálního kortexu během obvyklé chůze u pacientů s PD, což je indikátor zvýšené kortikální kontroly a snížené automatiky. Lepší pochopení neurochemie, která je základem automatizace chůze u PD, bude mít důsledky pro farmakologickou léčbu poruchy chůze u PD. Pokud je snížená automatika chůze způsobena sníženým centrálním dopaminem, pak mohou být na místě agresivnější dopaminergní strategie. Na druhou stranu, je-li snížená automatika chůze způsobena sníženým centrálním cholinergním tonem (jak předpokládají výzkumníci), pak budou cholinergní strategie pro optimalizaci chůze u PD účinnější. Jen málo studií prozkoumalo pozitivní účinky cholinergní augmentace na chůzi a pády, ale žádná nezkoumala její přímé účinky na automatickou chůzi.

Cíl I. Prozkoumat účinek donepezilu nebo levodopy na automatickou chůzi, měřenou aktivitou prefrontální kůry při chůzi. Tato studie bude využívat dvojitě zaslepený, dvoucestný zkřížený design, ve kterém bude 20 účastníků s idiopatickou PD testováno buď po 14 dnech placeba a jejich pravidelné dávky levodopy, nebo po 14 dnech podávání donepezilu (5 mg/den perorálně) a jejich pravidelnou dávku levodopy. Dávky levodopy výzkumníci neurčují ani nekontrolují, protože přijatí účastníci již užívají levodopu specifickou pro jejich vlastní potřeby. Vyšetřovatelé budou měřit automaticitu měřením aktivity prefrontálního kortexu při chůzi v podmínkách s jedním a dvěma úkoly pomocí bezdrátového systému fNIRS. Výzkumníci předpovídají, že donepezil plus levodopa sníží aktivitu prefrontálního kortexu, což ukazuje na větší automatizaci během chůze ve srovnání s placebem a levodopou.

Cíl II. Spojte automatickou chůzi s časoprostorovými měřítky chůze. Kromě automatiky chůze měřené pomocí fNIRS při chůzi budou subjekty vybaveny 3 inerciálními senzory pro měření časoprostorových vlastností chůze, jako je doba kroku, délka kroku a jejich variabilita. Výzkumníci předpokládají, že variabilita chůze bude souviset s úrovní aktivity prefrontálního kortexu. Výzkumníci předpovídají, že variabilita chůze se levodopou nezmění, což odráží prefrontální kontrolu chůze. Na rozdíl od toho vědci předpovídají, že donepezil zlepší variabilitu chůze, a to jak se souběžným kognitivním úkolem, tak bez něj.