Spuštění konsolidace motorické paměti u PD: Komplexní procvičování úkolů jemné motoriky a mozkové aktivity během učení

Do této studie bude zahrnuto 40 zdravých starších osob a 40 pacientů s Parkinsonovou nemocí (PD). Velikost vzorku byla vypočtena kombinací výsledků pilotní studie pomocí úlohy Swipe-Slide Pattern (SSP) (Nackaerts et al. 2020, Behav Brain Res) a literatury o tréninku komplexních úloh (Lin et al. 2012, Neuroimage; Sidaway et al. 2016, J Mot Behav). Pilotní studie ukázala, že doba pohybu při retenci po ST tréninku byla v průměru 2,824 s ± 1,015 pro sekvenční swipování. Na základě literatury jsme předpokládali 13,5% rozdíl mezi DT a ST tréninkem při retenci. Důležité je, že jsme předpokládali podobný přínos DT-tréninku u pacientů s PD a HC. Pomocí p = 0,20 a a = 0,05 byla vypočtena velikost vzorku pro opakovanou měřenou analýzu ANOVA s designem interakce mezi faktory (v rámci: před vs. po vs retence; mezi: ST vs DT). Celková velikost vzorku byla odhadnuta na 62 účastníků, rozdělených na 31 v ST-trénink a 31 na DT-trénink. Vezmeme-li v úvahu 30% vynechání (buď ze studie nebo kvůli ztrátě dat), vedlo to ke 40 subjektům v ST-tréninku a 40 v DT-tréninku. Pacienti s PD a HC budou rozděleni rovnoměrně mezi typy tréninku, což povede k tomu, že 40 pacientů s PD a 40 HC bude randomizováno do ST nebo DT tréninkové paže. Pacienti budou testováni během fáze OFF cyklu medikace, tj. přibližně 12 hodin po posledním užití léku.

Účastníci nejprve absolvují inkluzivní sezení doma. Během tohoto sezení podstoupí rozsáhlou baterii behaviorálních testů, která hodnotí kognitivní a motorické dovednosti. Pacienti začnou toto sezení ve fázi OFF fáze medikace, a proto budou požádáni, aby ranní medikaci odložili. Nejprve budou posouzeny motorické dovednosti pomocí Jednotné škály hodnocení Parkinsonovy choroby (MDS-UPDRS) a Clinch token transfer testu (C3T) společnosti Movement Disorders Society. Kognitivní hodnocení zahrnuje Mini-Mental State Examination (MMSE), Montreal Cognitive Assessment (MoCA) a Trail Making Test (TMT). Dovednosti tabletu budou navíc rozsáhle testovány pomocí nově vyvinuté testovací baterie, včetně výkonu poklepávání mezi dvěma body, posouvání v jednom směru a posouvání ve více směrech v náhodném pořadí, v podmínkách jednoho a dvou úkolů. Kromě toho bude proveden úkol s mobilním telefonem, ve kterém musí účastníci zadat předem definované telefonní číslo na chytrém telefonu. Tato část hodnocení zabere přibližně 60 minut. Poté budou moci pacienti užívat své pravidelné léky a bude vyplněno několik dotazníků. Patří mezi ně dotazník New Freezing Of Gait Questionnaire (NFOG-Q), dotazník bez zmrazení chůze, dotazník Obratnosti (DextQ-24), dotazník pro zdatnost mobilních zařízení (MDPQ-16), otázky týkající se používání chytrých telefonů a tabletů a zbývající části MDS-UPDRS. Dále budou zaznamenávány denní dávky levodopy. Zdravé kontroly projdou podobným protokolem, i když se nebudou provádět hodnocení a dotazníky specifické pro onemocnění (tj. MDS-UPDRS, NFOG-Q, dotazník bez zmrazení chůze a příjem léků).

Po zařazení budou účastníci pozváni na radiologické odd. UZ Leuven. Budou trénovat úlohu SSP na tabletu kompatibilním s MRI, zatímco jejich hemodynamické reakce jsou měřeny pomocí fMRI. Trénink bude zahrnovat dva běhy po 7 min 50 s, buď jako ST nebo DT v závislosti na randomizaci. Úloha SSP je založena na pohybech prstů, které je třeba provést k odemknutí smartphonů nebo tabletů, nebo na trajektorii, kterou lze použít k rychlému tvoření slov pomocí klávesnice na smartphonu. Během tohoto testu budou muset účastníci vytvořit různé předem definované vzory. Pro snížení kognitivní zátěže bude vzor viditelný v jednom z horních rohů obrazovky. Během úkolu budou účastníci moci vidět čáry, které kreslí. Každý vzor bude začínat v jednom z devíti kruhů a bude sestávat ze stejně dlouhých pohybů. Účastníci budou požádáni, aby pohnuli rukou bez úplného zvednutí dotykového pera z obrazovky, aby se zachovala online stopa. Kromě toho budou účastníci instruováni, aby se po dokončení vzoru vrátili na pevný výchozí bod. Sekundární úloha spočívá v počítání počtu červených nebo zelených světel, která svítí v periferním zobrazení během plnění úlohy. Bude použita verze dotykového tabletu kompatibilní s MRI. Účastníci uvidí stopu svého pera na tabletu pomocí vestavěného zrcátka v horní části hlavové cívky. Kromě úkolově založené fMRI bude provedeno anatomické skenování s vysokým rozlišením T1 a difuzně vážené zobrazování. Před a po tréninku bude výkon ST a DT na úloze SSP posouzen mimo skener s použitím jiného vzoru, aby se zabránilo učení. Účastníci také provedou úlohu mobilního telefonu a klepání mezi dvěma body. Účastníci navíc vyplní stupnici nemocniční úzkosti a deprese (HADS) a Pittsburghský index kvality spánku (PSQI).

Od 2. do 5. dne budou účastníci pokračovat v procvičování úlohy SSP doma. Za tímto účelem budou účastníci každé ráno požádáni, aby provedli úkol SSP na tabletu, pro pacienty to bude těsně před užitím jejich pravidelného léku. Tyto tréninkové lekce budou omezeny na 10 minut a budou obsahovat vzor, ​​který jste se naučili v den 1, a také dva nové vzorce umožňující variace. Vzorce budou nabízeny v náhodném pořadí, protože výzkum ukázal, že náhodná praxe může zlepšit retenci a přenos jak u zdravých starších dospělých, tak u pacientů s PD. V den 5 půjde výzkumník k účastníkům domů a provede okamžitý retenční test zahrnující verzi SSP úkolu s jedním a dvěma úkoly. Ve dnech 6 a 7 nebudou účastníci trénovat, aby byla umožněna doba uchování. V den 8 budou mít všichni účastníci (zpožděný) retenční/přenosový sken sestávající ze dvou běhů buď v režimu ST nebo DT: (i) běh obsahující naučený vzor; a (ii) běh zahrnující nový vzor pro posouzení přenosu. Výkon ST a DT na úloze SSP bude opět posuzován mimo skener s použitím jiného vzoru, aby se zabránilo učení. Účastníci také provedou úlohu mobilního telefonu a klepání mezi dvěma body. Pro minimalizaci pohybů hlavy během samotného skenování bude použit vakuový fixační polštář pro přizpůsobení se těmto obtížím.