Vliv cvičení na kondici mrknutí u spinocerebelárních ataxií

Spinocerebelární ataxie jsou skupinou poruch, které způsobují těžké postižení v důsledku progresivní nekoordinace. Bez léků schválených FDA existuje kritická potřeba najít účinnou léčbu. Výzkumný tým ukázal, že vysoce intenzivní aerobní trénink, definovaný jako 30minutový trénink, 5x týdně při maximální tepové frekvenci nad 80 %, je potenciální léčbou, která způsobuje klinicky významné zlepšení příznaků ataxie po 6 měsících ve srovnání s domácí rovnováhou. výcvik. Není však jasné, zda aerobní trénink vyvolává neuroplastické změny v poškozeném mozečku, aby se zlepšilo motorické učení, nebo zda je zlepšení primárně způsobeno zvýšenou silou a vytrvalostí nohou, které pomáhají kompenzovat deficity rovnováhy.

Aby bylo možné prozkoumat dopad aerobního tréninku na motorické učení závislé na mozečku, výzkumný tým navrhuje použití úpravy mrkání. V tomto paradigmatu se k vyvolání reflexního mrknutí používá nepodmíněný podnět, jako je záblesk světla. Když se neutrální podmíněný podnět, jako je tón, opakovaně spáruje se zábleskem světla, jednotlivci se naučí mrkat očima v reakci na tón (podmíněná odpověď). Velikost učení se měří procentem pokusů, které vedou k podmíněné odpovědi nebo střední změně amplitudy podmíněné odpovědi. Naneštěstí se úprava mrkání v klinických studiích často nepoužívá kvůli vysokým nákladům, rozsáhlým dovednostem v oblasti programování a správy dat potřebných k interpretaci dat a potřebě vícenásobných osobních návštěv za účelem zjištění rozsahu učení.

Ve snaze překonat tyto bariéry nedávno spolupracovníci výzkumného týmu vyvinuli iBlink, aplikaci pro chytrý telefon, která dokáže na dálku testovat úpravu mrknutí. Tato aplikace je levná, přímočará pro účastníky k použití doma a vytváří snadno interpretovatelná data. Kromě toho výzkumný tým ukázal, že iBlink lze použít k určení změn v kondicionování mrkání v důsledku aerobního tréninku u zdravých jedinců. Cílem této pilotní studie tedy bude využít aplikaci iBlink ke studiu vlivu cvičení na kondicionování mrkání jako proxy pro motorické učení u spinocerebelárních ataxií.

Cíl 1) Zjistit, zda jedinci se spinocerebelární ataxií mají deficity v úpravě mrknutí pomocí iBlink. Předchozí studie naznačují, že jedinci se spinocerebelární ataxií 3, 6 a Fredrichovou ataxií mají zhoršenou úpravu mrkání, ale není jasné, zda to platí i pro jiné typy ataxie. Vyšetřovatelé tedy naberou jedince s různými typy spinocerebelární ataxie a porovnají podmiňování mrkáním se zdravými kontrolami podle věku a pohlaví (základní stav). Vyšetřovatelé předpokládají, že všichni účastníci se spinocerebelární ataxií budou mít zhoršenou úpravu mrkání ve srovnání se zdravými kontrolami, ale účastníci s typy spinocerebelární ataxie, které způsobují okulomotorické deficity, budou mít větší poškození než jedinci s jinými typy ataxie.

Cíl 2) Vliv akutního aerobního cvičení na podmíněnost mrkání u spinocerebelárních ataxií. Akutní aerobní cvičení zvyšuje míru podmíněné odezvy u zdravých jedinců a toto zlepšení je větší u fyzicky aktivních jedinců ve srovnání se sedavými lidmi. Pro tuto studii budou účastníci se spinocerebelární ataxií klasifikováni jako sedaví nebo fyzicky aktivní pomocí dotazníku Global Physical Activity Questionnaire. Dále budou účastníci požádáni, aby provedli 30 minut akutního aerobního tréninku se střední intenzitou (~75 % maximální tepové frekvence) po dobu 5 po sobě jdoucích dnů. Bezprostředně po každém tréninku budou účastníci používat iBlink a výsledky budou porovnány se základním stavem (Cíl 1). Vyšetřovatelé předpokládají, že u všech účastníků s ataxií dojde po akutním aerobním tréninku ke zlepšení kondicionování mrkání (zvýšená průměrná změna v amplitudě podmíněné odezvy), ale ti, kteří jsou více fyzicky aktivní, budou mít větší zlepšení díky cvičení.

Cíl 3) Vliv dlouhodobého aerobního cvičení na kondicionování mrkání u spinocerebelárních ataxií. Účastníci budou náhodně rozděleni do domácího balančního nebo aerobního tréninku po dobu 6 měsíců. Účastníci podstoupí úpravu mrkání pomocí iBlink na začátku, po 3, 6 a 9 měsících. Symptomy ataxie budou také určeny pomocí vzdálené video stupnice pro hodnocení a hodnocení ataxie (SARAhome) při každém hodnocení. Vyšetřovatelé předpokládají, že jedinci v aerobní skupině budou mít lepší kondicionování mrkání ve srovnání se skupinou trénující rovnováhu. Kromě toho vědci očekávají, že zlepšení skóre SARA bude korelovat se zlepšením kondicionování mrkání, což podporuje, že aerobní trénink vyvolává neuroplastické změny v mozečku.

Klinický význam: Aerobní trénink je slibný jako léčba spinocerebelárních ataxií, ale mechanismus zlepšení není jasný. Tato studie se zabývá tím, zda aerobní trénink může zlepšit motorické učení u jedinců s cerebelární degenerací. Pomůže také ověřit použití aplikace iBlink jako snadný, levný a vzdálený způsob testování úpravy mrknutí. Úprava mrkání tak může být snadněji použita k monitorování spinocerebelárních ataxií nebo může být použita jako výstupní měřítko v budoucích klinických studiích.