Ændringer i metabolisk aktivitet og gangfunktion ved kognitiv spilbaseret løbebåndsintervention med to opgaver ved Parkinsons sygdom. (CMAGDT)

Nærværende forslag vil evaluere den neurale underbygning af (a) faldet i mobilitetsfunktion i Parkinsons sygdom (PD) og (b) virkningerne af en innovativ computerstyret dual-task (DT) mobilitetstræningsplatform (komplementær tilgang: træning intervention). Forbedret mobilitetsfunktion i PD, specifikt balance, gang og kognition, oversættes direkte til forbedret ambulation i lokalsamfundet samt øget fysisk aktivitet og social deltagelse. Disse fordele er kendt for at have en betydelig forebyggende og sygdomsmodificerende virkning, der overgår alle aktuelt tilgængelige farmakologiske indgreb. Resultaterne af denne forskning vil give ny indsigt i hjernens plasticitetsmekanismer og vil accelerere yderligere optimering og kommercialisering af multimodale mobilitet-kognitive træningsapplikationer sammen med tilhørende smarte elektroniske overvågningsværktøjer. Med bredere brug af denne træningsplatform vil rehabiliteringsspecialister være i stand til effektivt at skalere tjenester, mens de stadig overvåger kvaliteten og sikrer ansvarlighed. Undersøgelsen er således meget transformativ.

Efterforskerne foreslår et samarbejdsprojekt mellem vores forskningscentre ved University of Manitoba og University of Toronto, for yderligere at forstå den neurale underbygning af kognition/gangsvækkelse og virkningerne af DT-træning i PD.

Banebrydende adfærdsmæssige hjernebilleddannelsesmetoder vil blive brugt til at identificere funktionel hjernemetaboliske netværksreorganisering og det molekylære grundlag for gang/kognitiv svækkelse. Dette vil blive brugt til at evaluere den neurofysiologiske underbygning af DT-løbebåndstræningseffekten, som gentagne gange har vist sig at være klinisk effektiv. Muligheden for at detektere disse ændringer og lokalisere stedet/stederne for hjernens plasticitet vil have vigtige implikationer på flere niveauer. Disse biomarkører kunne bruges som en indikator for sygdommens sværhedsgrad, resultatmål for neurobeskyttelsesundersøgelser og andre behandlings- og livsstilsstrategier.

Mål 1: At karakterisere det abnorme hjernemetaboliske mønster hos PD-patienter under DT-gang sammenlignet med raske aldersmatchede kontroller.

Mål 2: Efterforskerne vil undersøge, om et 10-ugers løbebåndsgangprogram kombineret med specifikke kognitive aktiviteter (dvs. ægte DT gåtræning, der er kendt for at forbedre gangfunktionen og reducere fald) vil "normalisere" hjerneabnormiteten (der er identificeret i mål 1), eller om den vil aktivere en ny kompenserende mekanisme og derfor bevis for at isolere hjerneregionen(erne) plasticitet.

Hypotesen er, at det DT-gangrelaterede abnorme metaboliske mønster i hjernen og unormalt forhøjet amyloidaflejring er indbyrdes relaterede, og at disse unormale funktionelle forbindelsesmønstre og strukturelle ændringer i høj grad er forbundet med gang-, kognitive og DT-gangunderskud ved PD. Det er også en hypotese, at DT-løbebåndstræningsprogrammet vil resultere i specifikke og signifikante ændringer i det DT-gangrelaterede abnorme hjernemetaboliske mønster hos PD-deltagerne.