Konsolidierung des motorischen Lernens von Schreibfähigkeiten und der damit verbundenen Veränderungen der Gehirnaktivität bei der Parkinson-Krankheit

Bei dieser translationalen Studie handelt es sich um eine monozentrische randomisierte kontrollierte Studie (RCT). Die Forscher werden 40 PD-Patienten aus den frühen Hoehn & Yahr-Stadien rekrutieren. Die Patienten werden nach dem Zufallsprinzip einer Versuchsgruppe (Schreibtraining) und einer Kontrollgruppe (Streck- und Entspannungstraining) zugeteilt. Alle Patienten erhalten die gleiche Häufigkeit und Dauer der Intervention. Nach der Schulungsphase werden die Patienten weitere 6 Wochen lang nachbeobachtet. Die Patienten werden in der ON-Phase des Medikamentenzyklus dreimal getestet: vor (T1) und nach dem Training (T2) und nach einer 6-wöchigen Aufbewahrungsfrist (T3). Bei T1 und T2 werden die Teilnehmer auf Verhaltens- und neuronaler Ebene getestet. Bei T3 werden die Teilnehmer nur auf der Verhaltensebene getestet.

Die motorische Leistung wird mit MRT-kompatiblen berührungsempfindlichen Tablets und Stiften gemessen. Dieses System ermöglicht die Registrierung und Übersetzung von Schreibbewegungen in Online-Cursorbewegungen auf dem Bildschirm innerhalb und außerhalb einer Scannerumgebung. Beide Patientengruppen werden im Rahmen einer Verhaltenstestbatterie verglichen, die aus (i) einer trainierten Sequenz mit und ohne visuelle Hinweise; (ii) eine untrainierte Sequenz mit und ohne visuelle Hinweise zum Testen der Übertragung; und (iii) eine trainierte Doppelaufgabe zum Testen der Automatisierung. Visuelle Hinweise bestehen aus verschiedenfarbigen Zielzonen mit unterschiedlichen Bandbreiten, die den Maßstab und die Genauigkeit des Schreibens anzeigen.

Funktionelle MRT-Messungen werden in einem 3T-MR-Philips-Intera-Scanner durchgeführt. Vor dem Scannen absolvieren die Probanden eine Schulung in einem Dummy-Scanner, um sie mit der Scannerumgebung und den Aufgabenanweisungen vertraut zu machen. Während der fMRT-Sitzungen führen die Teilnehmer eine trainierte und eine untrainierte Sequenz durch, sowohl mit als auch ohne visuelle Hinweise. Um Unterschiede in der Bewegungsgeschwindigkeit auszugleichen, führen alle Teilnehmer die Aufgaben mit der gleichen Frequenz aus, die durch ein Hörtempo definiert wird. Zusätzlich zu den fMRT-Messungen werden auch Ruhezustands-fMRT und DTI durchgeführt, um Veränderungen der strukturellen und funktionellen Konnektivität zwischen kritischen Regionen aufzudecken.

Verhaltensdaten werden als xy-Koordinaten und Druckwerte mit einer Abtastrate von 200 Hz und einer räumlichen Auflösung von 32,5 µm aufgezeichnet. Die statistische Analyse der Verhaltensdaten umfasst einen intersubjektbezogenen Gruppenfaktor (Experimental- und Placebogruppe) und einen subjektinternen Zeitfaktor (vor dem Training, nach dem Training und nach der Aufbewahrungsfrist).

Die Bildanalyse wird mit der Software Statistical Parametric Mapping (SPM) durchgeführt. Die Forscher werden entweder eine verminderte oder eine erhöhte Aktivierung vergleichen, da verschiedene Regionen unterschiedliche Veränderungen in Bezug auf Lernen und Transfer aufweisen können, wobei die Gruppe ein Faktor zwischen Subjekten und Zeit (vor und nach dem Training) und Aufgabenzustand (mit Hinweisen trainiert, ohne trainiert) ist Hinweise, ungeübt mit Hinweisen und ungeübt ohne Hinweise) als subjektinterne Faktoren.