Kortikální koreláty automatiky chůze a každodenní mobility u Parkinsonovy choroby (cueing)

Kortikální koreláty automatickosti chůze u Parkinsonovy choroby: vliv navádění

Dobře známým znakem zdravé chůze je automatika, definovaná jako schopnost nervového systému úspěšně koordinovat pohyb s minimálním využitím výkonných zdrojů náročných na pozornost. Bylo navrženo, že mnoho abnormalit chůze u lidí s Parkinsonovou nemocí (PD) je charakterizováno posunem v lokomotorické kontrole od zdravé automatiky ke kompenzační, výkonné kontrole. Tento posun k menší automatizaci je potenciálně škodlivý pro výkonnost při chůzi, protože exekutivní kontrolní strategie nejsou optimalizovány pro lokomotorickou kontrolu, kladou nadměrné požadavky na omezenou kognitivní rezervu a neustále vyžadují pozornost. Byla vyslovena hypotéza, že jak se chůze stává variabilnější, jako u lidí s PD, kontrola chůze je méně automatická, tj. vyžaduje větší zapojení prefrontálního kortexu. Protože však variabilita chůze není přímým měřítkem automatiky, je sporné, zda skutečně odráží zhoršenou automatiku chůze nebo zhoršenou stabilitu chůze (tj. dynamickou rovnováhu). Nedávný vývoj bezdrátové, funkční, blízké infračervené spektroskopie (fNIRS) mozku poskytuje přímější, fyziologická měření automaticity, jako je snížená prefrontální kortexová aktivita. Příspěvek jiných kortikálních oblastí ke konceptu automatiky chůze je však velkou neznámou. Zde poprvé použijeme plný systém fNIRS k monitorování kortikální aktivity ve více oblastech mozku a nositelné inerciální senzory, abychom určili, jak kognitivní schopnosti, levodopa a podněty ovlivňují automatiku chůze.

Účinky kognitivní dysfunkce a intervencí na chůzi u lidí s PD jsou komplexní. Porucha exekutivní funkce byla spojena se zhoršenou chůzí a rovnováhou u PD, není však známo, zda je tento vztah způsoben neschopností kompenzovat špatnou bazální gangliovou kontrolu automatiky chůze se zvýšenou aktivitou prefrontálního kortexu při chůzi. Senzorické navádění může zvýšit rychlost chůze a snížit prefrontální aktivitu, ale na rozdíl od levodopy může mít za následek sníženou variabilitu chůze v důsledku zvýšené automatiky. Nedávno jsme vyvinuli nový typ personalizované (spouštěné vlastním vzorem chůze subjektu), krokově synchronizované taktilní stimulace na zápěstích, abychom zlepšili kvalitu chůze a otáčení u lidí s PD. Nyní porovnáme účinky kognitivní dysfunkce, dopaminergní medikace a taktilního navádění na kvalitu chůze a otáčení a prozkoumáme, zda zlepšení odrážejí změny v prefrontální aktivitě.

Tento projekt bude charakterizovat kortikální koreláty automatiky chůze, změny v automatizaci chůze s naváděním u lidí s PD a jak se tyto změny promítají do zlepšení chůze a otáčení. Dlouhodobým cílem je odhalit mechanismy narušené automatiky chůze u PD.

Účelem studie je určit účinky nového, personalizovaného, ​​hmatového systému navádění na automatickou chůzi. Předpokládali jsme, že krokově synchronizované hmatové navádění sníží prefrontální kortexovou aktivitu (zlepší automaticitu) a zlepší variabilitu chůze (stejně jako rychlost chůze). Předpovídáme, že zlepšená automatika se zlepšenou variabilitou chůze bude spojena se zvýšenou aktivací jiných než prefrontálních kortikálních oblastí při chůzi (tj. senzoricko-motorické). K určení účinků cueingu bude 60 účastníků s PD od náhodně rozděleno do jednoho nebo dvou cueingových intervencí: 1) personalizované, krokově synchronizované taktilní navádění a 2) taktilní navádění v pevných intervalech jako aktivní kontrolní skupina. Sekundární analýza prozkoumá, zda je účinek navádění na automatickou chůzi ovlivněn kognitivní dysfunkcí. Kromě toho prozkoumáme proveditelnost a potenciální výhody nezávislého používání hmatového navádění během týdne v každodenním životě pro budoucí klinickou studii.