KONTROLLE Gehstudie

Das Altern führt oft zu einer erheblichen Abnahme der Gehfunktion, insbesondere bei komplexeren Gehaufgaben wie dem Überqueren von Hindernissen. Dies ist zum Teil auf einen Mangel an kontinuierlicher Übung des komplexen Gehens (sesshafter Lebensstil) in Kombination mit altersbedingten Defiziten der Gehirnstruktur und der Integrität von Gehirnnetzwerken zurückzuführen. Neurorehabilitation kann zur Wiederherstellung der verlorenen Gehfunktion bei älteren Erwachsenen beitragen, aber größere und anhaltende Verbesserungen sind schwer zu erreichen. Ein Eckpfeiler der Neurorehabilitation ist das motorische Lernen, definiert als dauerhafte Veränderung der Fähigkeit, eine motorische Aufgabe aufgrund von Übung oder Erfahrung auszuführen. Leider ist in den meisten klinischen Umgebungen der Zeit- und Kostenaufwand für eine ausreichend intensive motorische Lernintervention nicht machbar. Es besteht Forschungsbedarf zur Entwicklung von Strategien zur Verbesserung des motorischen Lernens des Gehens („lokomotorisches Lernen“), um die Wirksamkeit der Neurorehabilitation zu verbessern.

Das Ziel dieser Studie ist die Verwendung nicht-invasiver Hirnstimulation zur Verbesserung des lokomotorischen Lernens und die Untersuchung von Gehirnnetzwerken, die für das lokomotorische Lernen bei mobilitätseingeschränkten älteren Erwachsenen verantwortlich sind. Die Forscher haben gezeigt, dass frontale Hirnregionen, insbesondere der präfrontale Kortex, entscheidend für die Steuerung komplexer Gehaufgaben sind. Die Neuroimaging- und Neuromodulationsstudien der Forscher zeigen auch, dass die präfrontale Kortexstruktur und Netzwerkkonnektivität wichtig für den Erwerb und die Konsolidierung neuer motorischer Fähigkeiten sind. Eine große Lücke besteht jedoch beim Erlernen von Gehaufgaben. Die vorgeschlagene Studie soll diese Lücke schließen. Die Pilotdaten der Forscher von älteren Erwachsenen zeigen, dass die präfrontale transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS), die während des Erlernens einer komplexen Gehaufgabe verabreicht wird, zur mehrtägigen Beibehaltung der Aufgabenleistung beiträgt. In der vorgeschlagenen Studie werden die Forscher auf dieser Pilotarbeit aufbauen, indem sie eine umfassende Studie durchführen, die auch Mechanismen im Zusammenhang mit Gehirnstruktur, funktioneller Aktivität und Netzwerkkonnektivität untersucht. Die Ermittler werden sich mit den folgenden spezifischen Zielen befassen:

Spezifisches Ziel 1: Bestimmen Sie, inwieweit die präfrontale tDCS die Wirkung des Aufgabentrainings zum Erhalt der Leistung bei einer komplexen Hindernislaufaufgabe verstärkt.

Spezifisches Ziel 2: Bestimmung des Ausmaßes, in dem die Beibehaltung der Leistung mit individuellen Unterschieden bei Ausgangswerten und übungsbedingten Änderungen der Gehirnmaße (einschließlich Volumen der grauen Substanz und Segregation des Gehirnnetzwerks) verbunden ist.

Spezifisches Ziel 3: Untersuchen Sie, inwieweit tDCS die Netzwerksegregation im Ruhezustand modifiziert.

Die Forscher gehen davon aus, dass die präfrontale tDCS die Erhaltung des lokomotorischen Lernens verbessern wird und dass die Daten den ersten Beweis für spezifische Gehirnmechanismen liefern werden, die für das lokomotorische Lernen/Retention bei älteren Erwachsenen mit Mobilitätsdefiziten verantwortlich sind. Dieses neue Wissen wird einen klinisch durchführbaren Interventionsansatz bieten und mechanistische Ziele für zukünftige Interventionen aufzeigen, um das lokomotorische Lernen und Behalten zu verbessern.