Correlatos corticales de la automaticidad de la marcha y la movilidad de la vida diaria en la enfermedad de Parkinson (cueing)

Correlatos corticales de la automaticidad de la marcha en la enfermedad de Parkinson: impacto de las señales

Un sello bien reconocido de una caminata saludable es la automaticidad, definida como la capacidad del sistema nervioso para coordinar con éxito el movimiento con un uso mínimo de los recursos ejecutivos que exigen atención. Se ha propuesto que muchas anomalías de la marcha en personas con enfermedad de Parkinson (EP) se caracterizan por un cambio en el control locomotor de una automaticidad saludable a un control ejecutivo compensatorio. Este cambio a una menor automaticidad es potencialmente perjudicial para el rendimiento de la marcha, ya que las estrategias de control ejecutivo no están optimizadas para el control locomotor, imponen exigencias excesivas a una reserva cognitiva limitada y requieren atención continua. Se ha planteado la hipótesis de que a medida que la marcha se vuelve más variable, como en las personas con EP, el control de la marcha es menos automático, es decir, requiere una mayor participación de la corteza prefrontal. Sin embargo, como la variabilidad de la marcha no es una medida directa de la automaticidad, es controvertido si realmente refleja una alteración de la automaticidad de la marcha o una alteración de la estabilidad de la marcha (es decir, equilibrio dinámico). El reciente desarrollo de la espectroscopia de infrarrojo cercano inalámbrica y funcional (fNIRS) del cerebro proporciona medidas fisiológicas más directas de la automaticidad, como la reducción de la actividad de la corteza prefrontal. Sin embargo, se desconoce en gran medida la contribución de otras áreas corticales al concepto de automatismo de la marcha. Aquí, por primera vez, utilizaremos un sistema fNIRS de tapa completa para monitorear la actividad cortical en múltiples áreas del cerebro y sensores de inercia portátiles para determinar cómo las habilidades cognitivas, la levodopa y las señales influyen en la automaticidad de la marcha.

Los efectos de la disfunción cognitiva y las intervenciones sobre la marcha en personas con EP son complejos. El deterioro de la función ejecutiva se ha asociado con alteración de la marcha y el equilibrio en la EP, pero no se sabe si esta relación se debe a la incapacidad para compensar el control deficiente de los ganglios basales de la automaticidad de la marcha con una mayor actividad de la corteza prefrontal al caminar. Las indicaciones sensoriales pueden aumentar la velocidad de la marcha y reducir la actividad prefrontal pero, a diferencia de la levodopa, pueden reducir la variabilidad de la marcha debido a una mayor automaticidad. Recientemente, desarrollamos un nuevo tipo de estimulación táctil personalizada (activada por el propio patrón de caminar del sujeto), sincronizada con los pasos en las muñecas para mejorar la calidad de la marcha y los giros en personas con EP. Ahora compararemos los efectos de la disfunción cognitiva, la medicación dopaminérgica y las señales táctiles sobre la calidad de la marcha y los giros e investigaremos si las mejoras reflejan cambios en la actividad prefrontal.

Este proyecto caracterizará los correlatos corticales de la automaticidad de la marcha, los cambios en la automaticidad de la marcha con señales en personas con EP y cómo estos cambios se traducen en una mejora en la marcha y el giro. El objetivo a largo plazo es desentrañar los mecanismos del deterioro de la automaticidad de la marcha en la EP.

El propósito del estudio es determinar los efectos de un novedoso sistema personalizado de señales táctiles sobre la automaticidad de la marcha. Presumimos que las señales táctiles sincronizadas por pasos reducirán la actividad de la corteza prefrontal (mejorarán la automaticidad) y mejorarán la variabilidad de la marcha (así como la velocidad de la marcha). Predecimos que la automaticidad mejorada con la variabilidad de la marcha mejorada se asociará con una mayor activación de otras áreas corticales prefrontales al caminar (es decir, sensorial-motora). Para determinar los efectos de las señales, 60 participantes con EP serán asignados aleatoriamente a una de dos intervenciones de señales: 1) señales táctiles personalizadas y sincronizadas con los pasos y 2) señales táctiles a intervalos fijos como grupo de control activo. Un análisis secundario explorará si el efecto de las señales en la automaticidad de la marcha está influenciado por la disfunción cognitiva. Además, exploraremos la viabilidad y los beneficios potenciales del uso independiente de señales táctiles durante una semana en la vida diaria para un ensayo clínico futuro.