Forbedring af gåautomatik ved Parkinsons sygdom: Levodopa eller Donepezil

En udfordring ved at studere automatik er, at centralnervesystemets kredsløb til bevægelse ikke kan vurderes direkte hos mennesker, så skift mellem automatik og eksekutiv kontrol er blevet udledt med et dual-task paradigme. Hvis gangarten aftager eller forringes under en samtidig kognitiv opgave, vurderes gangarten at være mindre automatisk og bruge mere kortikal kontrol. For nylig er et mere direkte mål for automatik blevet undersøgt med funktionel nær-infrarød spektroskopi (fNIRS). fNIRS bruges til at måle ændringer i kortikalt oxygeneret hæmoglobin (HbO2)-niveauer ved hjælp af lys-vævsinteraktionsegenskaber inden for det nære infrarøde område, svarende til den måde, hvorpå HbO2 detekteres med magnetisk resonansbilleddannelse. Øget iltet hæmoglobin er relateret til øget blodgennemstrømning, hvilket igen afspejler øget kortikal aktivitet.

En nylig undersøgelse viser højere end normalt aktivering af den præfrontale cortex under sædvanlig gang hos patienter med PD, en indikator for øget kortikal kontrol og reduceret automatik. En øget forståelse af den neurokemi, der ligger til grund for gangautomatik i PD, vil have implikationer for farmakologisk håndtering af gangbesvær ved PD. Hvis nedsat gangautomatik skyldes nedsat central dopamin, kan mere aggressive dopaminerge strategier være på sin plads. På den anden side, hvis reduceret gangautomatik skyldes nedsat central kolinerg tonus (som efterforskerne antager), så vil kolinerge strategier være mere effektive til at optimere gang ved PD. Få undersøgelser har undersøgt de positive virkninger af kolinerg forstærkning på gang og fald, men ingen har undersøgt dens direkte virkning på gangautomatik.

Mål I. Undersøg effekten af ​​donepezil eller levodopa på gangautomatik, målt ved præfrontal cortex aktivitet under gang. Denne undersøgelse vil anvende et dobbeltblindt, to-vejs crossover-design, hvor 20 deltagere med idiopatisk PD vil blive testet enten efter 14 dages placebo og deres almindelige dosis levodopa eller efter 14 dages donepezil (5 mg/dag oral) og deres almindelige dosis levodopa. Levodopa doser bestemmes eller kontrolleres ikke af efterforskerne, da de rekrutterede deltagere allerede er på levodopa specifikt til deres egne behov. Efterforskerne vil måle automatik ved at måle aktiviteten af ​​den præfrontale cortex, mens de går under enkelt- og dobbeltopgaver med et trådløst fNIRS-system. Forskerne forudsiger, at donepezil plus levodopa vil reducere den præfrontale cortex-aktivitet, hvilket indikerer mere automatik under gang sammenlignet med placebo og levodopa.

Mål II. Forbind gangautomatik med spatio-temporelle mål for gang. Udover gangautomatik målt med fNIRS under gang, vil forsøgspersoner blive udstyret med 3 inertisensorer til at måle spatio-temporale træk ved gang, såsom skridttid, skridtlængde og deres variabilitet. Forskerne antager, at variabiliteten af ​​gang vil være relateret til niveauet af præfrontal cortex aktivitet. Forskerne forudsiger, at variabiliteten af ​​gangarten ikke vil ændre sig med levodopa, hvilket afspejler præfrontal kontrol af gang. I modsætning hertil forudsiger efterforskerne, at donepezil vil forbedre variabiliteten af ​​gang, både med og uden en samtidig kognitiv opgave.