Die Rolle von Dopamin beim motorischen Lernen bei gesunden Probanden und Patienten mit Parkinson-Krankheit

Diese Studie wird untersuchen und vergleichen, was im Gehirn von Patienten mit Parkinson-Krankheit mit dem von gesunden Normalpersonen passiert, während sie darauf trainieren, so schnell wie möglich auf das Erscheinen eines visuellen Signals zu reagieren. Insbesondere messen wir die Menge des im Gehirn freigesetzten chemischen Dopamins sowie die elektrische Aktivität während des Trainings. Tatsächlich klagen Patienten mit Parkinson-Krankheit häufig über Langsamkeit und frühe Ermüdung bei Bewegungen. Es wird angenommen, dass diese Symptome mit einer Abnahme von Dopamin im Gehirn zusammenhängen, was mit Anomalien in der elektrischen Aktivität des Gehirns einhergehen kann.

Erwachsene Patienten mit Parkinson-Krankheit, die rechtshändig sind, keine Demenz haben und nicht depressiv sind, können für diese Studie in Frage kommen. Gesunde Freiwillige, die in Alter, Geschlecht, Händigkeit und Bildungsniveau zu den Patienten passen, werden ebenfalls untersucht. Die Kandidaten werden mit einer Anamnese, körperlichen und neurologischen Untersuchungen, einem Gedächtnistest, einer Stimmungsbewertung und einer Urintoxikologie untersucht.

Alle Teilnehmer müssen für 1 Woche vor der Screening-Untersuchung und während des Studientrainings auf die Einnahme von Medikamenten verzichten, die das zentrale Nervensystem beeinflussen können, und auf Alkoholkonsum verzichten. Patienten mit Parkinson-Krankheit müssen außerdem die Einnahme von Antiparkinson-Medikamenten für mindestens 12 Stunden vor dem ersten Besuch und jeder Trainingseinheit einstellen.

Die Teilnehmer haben mehrere 1-stündige Trainingseinheiten. Während dieser Sitzungen sitzen sie in einem Abstand von etwa 80 Zentimetern von ihren Augen vor einem Computerbildschirm. Sechs permanente Positionsmarkierungen werden angezeigt. Eine Tastatur mit sechs räumlich kompatiblen Antworttasten wird in Reichweite ihrer rechten Hand sein. Die Teilnehmer reagieren so schnell und so genau wie möglich auf das Erscheinen eines Stimulus (z. B. weißer Kreis) unter einer der Markierungen, indem sie die räumlich entsprechende Taste drücken. Etwa eine Sekunde später wird der nächste Stimulus unter einem der anderen Marker angezeigt und so weiter. Reaktionszeiten und Genauigkeit werden aufgezeichnet. Nach 3 bis 10 Minuten Übung (ein Block) gibt es eine Ruhephase, während der der Computer Informationen über die Genauigkeit der Bewegungen und die Reaktionszeit des Probanden anzeigt. Dann beginnt ein neuer Block. Pro Trainingseinheit wird es etwa 6 bis 20 Übungsblöcke geben. Die Anzahl der Trainingseinheiten variiert je nach Genauigkeit und Reaktionszeit während der Aufgabe zwischen 3 und 6.

Während jeder Trainingseinheit werden die Probanden enzephalographische (EEG) Aufzeichnungen haben, um die elektrische Aktivität des Gehirns zu messen. Darüber hinaus werden sie während der ersten Trainingseinheit ein oder zwei Positronen-Emissions-Tomographie (PET)-Scans haben, und einige werden auch während der letzten Sitzung ein oder zwei PET-Scans haben. Für den PET-Scan wird dem Probanden eine Substanz namens Racloprid injiziert, die vom Gehirn aufgenommen wird. Das Racloprid wird mit einer radioaktiven Substanz markiert, damit es von der PET-Kamera erkannt werden kann. Die im Gehirn nachgewiesene Menge an Racloprid liefert ein indirektes Maß für die Menge an Dopamin, die während des Trainings freigesetzt wird.

Vor oder nach einer der Trainingseinheiten werden die Teilnehmer einer Magnetresonanztomographie (MRT) unterzogen, um die Anatomie des Gehirns zu untersuchen. Die MRT verwendet ein starkes Magnetfeld und Radiowellen, um Bilder des Gehirns zu erzeugen. Das Objekt liegt auf einem Tisch in einem von einem Metallzylinder (dem Scanner) umschlossenen Raum. Der Test dauert etwa 45 bis 60 Minuten, wobei der Proband jeweils 10 bis 15 Minuten sehr ruhig liegen muss.