Dopamin und motorisches Lernen bei Zerebralparese

Zielsetzung

Das allgemeine Ziel dieser Studie ist es, die Beziehung zwischen Variationen in Genen zu bestimmen, die mit der Neurotransmission von Dopamin (DA) in Bereichen des Gehirns verbunden sind, die mit motorischem Lehnen verbunden sind (z. DRD1, DRD2, DRD3, COMT, DAT) und/oder auf aktivitätsabhängige Gehirnplastizität (z. BDNF) und Unterschiede in motorischen Lernraten und kognitiven Verarbeitungsfähigkeiten bei Personen mit und ohne Zerebralparese (CP). Wir gehen davon aus, dass individuelle genetische Unterschiede mit der Fähigkeit zusammenhängen, neue motorische und kognitive Fähigkeiten zu erlernen, und somit eine mögliche Erklärung für die oft berichtete Variabilität des Ansprechens auf rehabilitative Therapien bei CP liefern könnten. Wir werden auch untersuchen, ob motorische und kognitive Lernfähigkeiten innerhalb von Individuen korrelieren, was auf ähnliche zugrunde liegende neuronale Mechanismen hindeuten könnte. Abschließend möchten wir die Wirkung von Belohnungen auf das prozedurale Lernen in CP evaluieren, um vorläufig zu beurteilen, wie Verhaltensmanipulationen des DA-Systems das Lernen zwischen Individuen beeinflussen können.

Studienpopulation: Maximal 120 gehfähige Kinder und junge Erwachsene mit und ohne CP (Alter 5-25 einschließlich) werden in dieses Protokoll aufgenommen.

Design: Dieses Protokoll besteht aus zwei separaten, aber verwandten Studien: Studie Nr. 1 ist eine Beobachtungsstudie, bei der Probanden mit und ohne CP an zwei verschiedenen Trainingsparadigmen teilnehmen, jeweils 10 Sitzungen, eine, die das Erlernen neuer Arbeitsgedächtnisaufgaben beinhaltet, und eine, die beinhaltet motorisches Lernen in den unteren Extremitäten, angepasst an die horizontale Leiteraufgabe, die in Nagetierstudien verwendet wird. Alle werden zu Studienbeginn Blutabnahmen für genetische Analysen erhalten, deren Ergebnisse sich auf Leistungsänderungen (Lernen) pro Aufgabe nach dem Training beziehen.

Studie Nr. 2 wird eine Innersubjektbewertung in CP nur zu den Auswirkungen der Belohnung (im Vergleich zu keiner Belohnung) während des Lernens sein, von der angenommen wird, dass sie die Dopaminübertragung erhöht. Durchschnittliche und individuelle Reaktionen auf belohnungsbasiertes Lernen werden bewertet und mit genetischen Variationen in der Dopaminübertragung in Beziehung gesetzt.

Für Probanden mit CP würden wir gerne eine Gehirn-MRT erhalten, aber dies ist optional, und wenn sie diesen Teil nicht durchführen können oder wollen, können sie trotzdem an diesem Protokoll teilnehmen.

Ergebnismessungen: Primäre Ergebnisse sind Leistungsänderungen (Lernen) bei jeder Aufgabe nach dem Training, die mit dem Vorhandensein oder Fehlen von Polymorphismen zusammenhängen, die mit Gehirnplastizität oder mit Defiziten im Arbeitsgedächtnis und/oder beim motorischen Lernen in Verbindung gebracht wurden. Individuelle Reaktionen auf Belohnungen hängen auch mit Variationen zusammen, die mit der Übertragung von hohem und niedrigem Dopamin im Gehirn zusammenhängen.