Verbesserung der Gehautomatik bei Parkinson: Levodopa oder Donepezil

Eine Herausforderung bei der Untersuchung der Automatik besteht darin, dass die Schaltkreise des zentralen Nervensystems für die Fortbewegung beim Menschen nicht direkt beurteilt werden können, sodass mit einem Dual-Task-Paradigma auf Wechsel zwischen Automatik und exekutiver Kontrolle geschlossen wurde. Wenn sich der Gang während einer gleichzeitigen kognitiven Aufgabe verlangsamt oder verschlechtert, wird der Gang als weniger automatisch und mit mehr kortikaler Kontrolle angesehen. Kürzlich wurde mit der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) ein direkteres Maß für die Automatisierung untersucht. fNIRS wird verwendet, um Änderungen der kortikalen sauerstoffhaltigen Hämoglobin (HbO2)-Spiegel unter Verwendung von Licht-Gewebe-Wechselwirkungseigenschaften von Licht im nahen Infrarotbereich zu messen, ähnlich wie das HbO2 mit Magnetresonanztomographie nachgewiesen wird. Erhöhtes sauerstoffreiches Hämoglobin hängt mit einem erhöhten Blutfluss zusammen, der wiederum eine erhöhte kortikale Aktivität widerspiegelt.

Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigt eine überdurchschnittliche Aktivierung des präfrontalen Kortex während des normalen Gehens bei Patienten mit Parkinson, ein Indikator für eine erhöhte kortikale Kontrolle und eine reduzierte Automatisierung. Ein verbessertes Verständnis der Neurochemie, die der Gangautomatik bei PD zugrunde liegt, wird Auswirkungen auf die pharmakologische Behandlung von Gangstörungen bei PD haben. Wenn die reduzierte Gangautomatik auf ein verringertes zentrales Dopamin zurückzuführen ist, können aggressivere dopaminerge Strategien angebracht sein. Wenn andererseits die reduzierte Gangautomatik auf einen verringerten zentralen cholinergen Tonus zurückzuführen ist (wie die Forscher vermuten), dann werden cholinerge Strategien zur Optimierung des Gangs bei PD wirksamer sein. Nur wenige Studien haben die positiven Auswirkungen der cholinergen Augmentation auf Gang und Stürze untersucht, aber keine hat ihre direkten Auswirkungen auf die Gangautomatik untersucht.

Ziel I. Untersuchen Sie die Wirkung von Donepezil oder Levodopa auf die Gangautomatik, gemessen an der Aktivität des präfrontalen Cortex beim Gehen. Diese Studie wird ein doppelblindes Zwei-Wege-Crossover-Design verwenden, bei dem 20 Teilnehmer mit idiopathischer Parkinson-Erkrankung entweder nach 14 Tagen Placebo und ihrer regulären Levodopa-Dosis oder nach 14 Tagen Donepezil (5 mg/Tag oral) und getestet werden ihre regelmäßige Levodopa-Dosis. Levodopa-Dosen werden von den Prüfärzten nicht bestimmt oder kontrolliert, da die rekrutierten Teilnehmer bereits Levodopa speziell für ihre eigenen Bedürfnisse einnehmen. Die Ermittler werden die Automatizität messen, indem sie die Aktivität des präfrontalen Kortex beim Gehen unter Single- und Dual-Task-Bedingungen mit einem drahtlosen fNIRS-System messen. Die Forscher sagen voraus, dass Donepezil plus Levodopa die Aktivität des präfrontalen Kortex beim Gehen im Vergleich zu Placebo und Levodopa verringern wird, was auf mehr Automatismus hinweist.

Ziel II. Automatisiertes Gehen mit räumlich-zeitlichen Maßen des Gehens in Beziehung setzen. Zusätzlich zur Gehautomatik, die beim Gehen mit fNIRS gemessen wird, werden die Probanden mit 3 Trägheitssensoren ausgestattet, um räumlich-zeitliche Merkmale des Gangs zu messen, wie z. B. Schrittzeit, Schrittlänge und deren Variabilität. Die Forscher gehen davon aus, dass die Variabilität des Gangs mit dem Grad der Aktivität des präfrontalen Kortex zusammenhängt. Die Forscher sagen voraus, dass sich die Variabilität des Gangs mit Levodopa nicht ändert, was die präfrontale Kontrolle des Gehens widerspiegelt. Im Gegensatz dazu sagen die Forscher voraus, dass Donepezil die Gangvariabilität sowohl mit als auch ohne gleichzeitige kognitive Aufgabe verbessern wird.