Papel del sueño en el aprendizaje motor en la enfermedad de Parkinson y adultos mayores sanos (TARGET-SLEEP)

Las personas con PD a menudo no logran retener los efectos del entrenamiento a través del proceso de consolidación de la memoria motora, mediante el cual las habilidades recién adquiridas se transforman en memorias motoras robustas y duraderas sin más práctica. La consolidación comprometida conduce a un deterioro inevitable del funcionamiento diario al tiempo que obstaculiza los efectos prolongados de la rehabilitación incluso en las primeras etapas de la enfermedad (Nieuwboer et al. 2008). Curiosamente, el sueño posterior al entrenamiento facilita la consolidación en adultos sanos (King et al. 2017a) y este efecto puede conservarse en pwPD (Terpening, 2013). Targeted Memory Reactivation (TMR) es una técnica probada en adultos jóvenes, mediante la cual se agregan estímulos auditivos durante el aprendizaje motor. Los sonidos relacionados con el aprendizaje luego se reproducen durante el sueño de movimiento ocular no rápido (NREM, por sus siglas en inglés) posterior al entrenamiento para reforzar las conexiones neuronales formadas recientemente (Diekelmann et al. 2012). La hipótesis general de este proyecto es que los episodios de sueño y TMR mejorarán la consolidación de los recuerdos motores y los marcadores de neuroplasticidad en personas con EP y adultos mayores.

Para probar esto, los investigadores emplearán un protocolo de 'siesta' que tiene en cuenta los efectos circadianos al tiempo que permite comparar directamente el rendimiento después del sueño diurno con el de un grupo de control de vigilia (King et al. 2017a). La consolidación se definirá como el cambio en el aprendizaje de la secuencia motora (MSL) del golpeteo con los dedos después de un período posterior al entrenamiento de siesta o vigilia en comparación con el final del entrenamiento inicial. Para indicar aún más la consolidación sólida, los cambios en el rendimiento se evaluarán después de un período de retención de 24 h sin más práctica, así como durante una tarea dual como medida de la automaticidad motora. Un diseño de grupo paralelo permitirá la comparación dentro del grupo (siesta/vigilia), así como entre las personas con PD y los controles. En un segundo estudio, los efectos de TMR en la consolidación se compararán entre grupos utilizando una tarea de tiempo de reacción en serie (SRT).

El primer objetivo (Experimento 1) es determinar si una siesta de 2 horas mejora la consolidación inmediata, la retención de 24 horas y la interferencia de tareas duales de una tarea de MSL en comparación con un período similar de vigilia diurna en personas con pwPD y controles sanos de la misma edad. y si el grado de cambio en el desempeño es diferente entre estos grupos. Hipótesis 1: Los investigadores esperan encontrar una mejor consolidación, retención de 24 horas y una reducción de la interferencia de tareas duales del rendimiento de MSL después de una siesta posterior al entrenamiento en comparación con la vigilia en ambos grupos. Posiblemente, las mejoras son menos evidentes en pwPD en comparación con los controles debido a sus deficiencias corticoestriatales.

El segundo objetivo (Experimento 2) es determinar si la TMR mejora la consolidación inmediata, la retención de 24 horas y la interferencia de tareas duales en pwPD y adultos mayores sanos al comparar el desempeño en dos secuencias motoras aprendidas antes y después de un período de siesta de 2 horas, durante el cual uno de las dos secuencias se reproducen usando TMR auditiva. Hipótesis 3: TMR durante la siesta mejorará la consolidación inmediata, la retención de 24 horas y la interferencia de doble tarea de la SRT tanto en ancianos sanos como en pacientes con EP.

Primero, los participantes se someten a una evaluación, durante la cual se obtendrán índices demográficos, de capacidad cognitiva y de gravedad de la enfermedad (incluidas las pruebas de destreza) antes de someterse a una noche de evaluación diagnóstica con polisomnografía (PSG) para evaluar las características del trastorno del sueño. Los participantes también completarán una batería de prueba sobre las escalas de calidad del sueño y el estado de ánimo y usarán un reloj Actigraphy en casa durante al menos cinco días y noches antes del primer experimento.

Durante el experimento 1, los participantes aprenden el MSL iniciando por sí mismos una secuencia de dedos de 5 elementos que se presenta en la pantalla. Después del aprendizaje, los participantes estarán equipados con PSG, que incluye EEG. Según la aleatorización ciega, dormirán una siesta de 2 horas o se acostarán en la cama, pero permanecerán despiertos durante un período similar. El PSG de velatorio se encargará de que ningún participante del grupo de velatorio se quede dormido. Luego, los participantes disfrutarán de un descanso de 30 a 45 minutos para contrarrestar los efectos de la inercia del sueño, antes de volver a realizar la prueba MSL (Reevaluación 1). Al día siguiente, los participantes serán reevaluados en el MSL para la prueba de retención de 24 horas (Reevaluación 2).

Durante el experimento 2, se seguirán procedimientos similares a los descritos anteriormente, excepto que los participantes aprenderán dos nuevas secuencias de dedos con indicaciones auditivas, por medio de una tarea de tiempo de reacción en serie (SRT). Para el SRT, los participantes ven una fila de cuadrados vacíos presentados en el medio de la pantalla y cada vez que se resalta un cuadrado, se le indica al participante que toque el dedo que está espacialmente asociado a ese cuadrado de la manera más rápida y precisa posible, es decir, una serie Tarea de tiempo de reacción. La diferencia entre la tarea MSL del experimento 1 y la tarea SRT del experimento 2 es, por lo tanto, que durante el experimento 1 los participantes inician por sí mismos una secuencia que se les muestra explícitamente, mientras que en el experimento 2 la secuencia es señalizada. El orden de los bloques de secuencia durante el aprendizaje y la repetición de la prueba, así como la secuencia seleccionada para la TMR, se distribuirán aleatoriamente entre los participantes. El rendimiento en ambas secuencias se volverá a evaluar después del descanso y nuevamente a las 24 horas de retención sin señales auditivas.

Las pruebas MSL y SRT en ambos experimentos estarán precedidas por una prueba de vigilancia psicomotora como una medida objetiva de la vigilancia de los participantes en el día e incluyen una condición de tarea única y doble.

Cálculo de potencia:

Basado en los hallazgos de Terpening et al. (2013) y Dan et al. (2015), se requerirá un mínimo de 16 sujetos por grupo (NAP, WAKE) de acuerdo con nuestro análisis de poder basado en los resultados de MSL usando β=0.20 y α=0.05 para detectar una diferencia de grupo significativa. Para tener en cuenta los posibles abandonos, el objetivo de reclutamiento se establece un 20 % más alto para garantizar el poder adecuado en nuestro análisis final. Como tal, se reclutará un total de 40 pacientes con EP y 40 controles ancianos sanos para el experimento 1 (es decir, 20 en cada grupo NAP/WAKE). La mejor estimación de muestra en este momento para el experimento 2 se basa en estudios anteriores de TMR en adultos más jóvenes que también reclutaron 16 sujetos por grupo de siesta/vigilia (Antony et al. 2012). Por lo tanto, nuestro objetivo será reclutar un total de 20 PD y 20 controles ancianos sanos para el Experimento 2, lo que nuevamente representa un 20 % de abandono potencial.