Motion og hjerneenergi i PD (EBEPD)

Tidligere arbejde har undersøgt sammenhængen mellem nedsat hjerneenergi (gennem mitokondriel dysfunktion), selvom en undersøgelse in vivo aldrig har været mulig på grund af teknologiske begrænsninger. Desuden har nyligt arbejde antydet, at træning kan hjælpe med at reducere effekten af ​​mitokondriel dysfunktion. Der er således overbevisende evidens for at undersøge hjernens energi/mitokondriefunktion in vivo, i sundhed, på forskellige stadier af sygdom og forholdet til træning. Selvom sådanne målinger i sig selv er vanskelige, forventes et nyttigt mål at blive afledt af forholdet mellem den cerebrale metaboliske hastighed af oxygen (CMRO2) og den cerebrale metaboliske hastighed af glucose (CMRGlu), hvis de måles samtidigt. Det samtidige aspekt af de to målinger er ekstremt vigtigt, da daglige variationer i CMRO2 kan være så høje som 20 %, mens dem i CMRGlu så høje som 38 %. Heldigvis, givet de seneste fremskridt inden for måleteknik og instrumentudvikling, er sådanne undersøgelser nu ved at blive mulige: CMRO2 kan opnås ved hjælp af meget avanceret funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) teknikker med respiratoriske manipulationer, mens CMRGlu kan estimeres ved positron emission tomografi (PET) under anvendelse af sporstoffet 18F-fluordeoxyglucose (FDG-PET). Et lavere end normalt forhold mellem CMRO2 og CMRGlu kombineret med et fald i CMRGlu i et hvilket som helst hjerneområde anses for at være tegn på lokalt svækket hjerneenergi, relateret til ændret mitokondriefunktion.

Efterforskerne antager, at (i) hjernens energi, målt som forholdet CMRO2/CMRGlu, ændres tidligt i Parkinsons sygdom (PD) sammenlignet med aldersmatchede raske kontroller (HC) og fortsætter med at blive ændret, efterhånden som sygdommen skrider frem; og (ii) træning vil positivt påvirke ændringer i hjernens energi hos PD-personer.

Efterforskerne vil rekruttere op til 30 PD-personer, der ikke er vanemotionister, og op til 10 PD-personer, der er vaneøvelser. De 30 ikke-motionister vil gennemgå en superviseret seks måneders træningsintervention i grupper med PET/MRI-scanninger før og efter. De 10 motionister vil kun blive scannet én gang (til observationelle sammenligninger med de ikke-motionister ved baseline) og vil ikke gennemgå motionsinterventionen. I en separat undersøgelse vil efterforskerne rekruttere op til 30 HC'er til at sammenligne for at sammenligne deres hjerneenergimålinger med dem for PD-personer ved baseline for at teste hypotese (i). Af de 30 ikke-motionister vil halvdelen blive tildelt til at starte træningsinterventionen umiddelbart efter deres baseline scanning, og den anden halvdel vil have en seks måneders forsinket start på interventionen. Under forsinkelsen vil forsøgspersoner udføre passiv træning i grupper for at kontrollere for social interaktion og mulige placeboeffekter. Longitudinelle sammenligninger af ikke-motionister før og efter interventionen vil teste hypotese (ii).

Formålet med denne undersøgelse er todelt: at (i) undersøge en sygdomsinitierende mekanisme (unormal mitokondriefunktion og svækket cellulær bioenergetik), som kunne udgøre et nyt terapeutisk mål; og at (ii) studere virkningerne af interventionen: mens dette vil være et pilotstudie, der involverer begrænsede træningsregimer, vil enhver viden opnået om virkningen af ​​træning på hjernens energi have en enorm indflydelse på udformningen af ​​neurobeskyttende terapier og personlig behandling .