Impacto del ejercicio en el condicionamiento del parpadeo en las ataxias espinocerebelosas

Las ataxias espinocerebelosas son un grupo de trastornos que provocan una discapacidad grave debido a una descoordinación progresiva. Sin medicamentos aprobados por la FDA, existe una necesidad crítica de encontrar tratamientos eficaces. El equipo de investigación ha demostrado que el entrenamiento aeróbico de alta intensidad, definido como sesiones de entrenamiento de 30 minutos, 5 veces por semana a más del 80% de la frecuencia cardíaca máxima, es un tratamiento potencial que causa mejoras clínicamente significativas en los síntomas de ataxia a los 6 meses en comparación con el equilibrio en el hogar. capacitación. Sin embargo, no está claro si el entrenamiento aeróbico induce cambios neuroplásticos dentro del cerebelo dañado para mejorar el aprendizaje motor, o si las mejoras se deben principalmente a una mayor fuerza y ​​resistencia de las piernas que ayudan a compensar los déficits de equilibrio.

Para investigar el impacto del entrenamiento aeróbico en el aprendizaje motor dependiente del cerebelo, el equipo de investigación propone utilizar el condicionamiento del parpadeo. En este paradigma, se utiliza un estímulo incondicionado, como un destello de luz, para provocar un parpadeo reflexivo. Cuando un estímulo condicionado neutro, como un tono, se combina repetidamente con el destello de luz, los individuos aprenden a parpadear en respuesta al tono (respuesta condicionada). La magnitud del aprendizaje se mide por el porcentaje de pruebas que resultan en una respuesta condicionada o el cambio medio en la amplitud de la respuesta condicionada. Desafortunadamente, el condicionamiento del parpadeo no se utiliza a menudo en estudios clínicos debido al alto costo, las amplias habilidades de programación y gestión de datos necesarias para interpretar los datos y la necesidad de múltiples visitas en persona para determinar la magnitud del aprendizaje.

En un esfuerzo por superar estas barreras, los colaboradores del equipo de investigación desarrollaron recientemente iBlink, una aplicación para teléfonos inteligentes que puede probar el condicionamiento del parpadeo de forma remota. Esta aplicación es de bajo costo, sencilla para que los participantes la utilicen en casa y produce datos fácilmente interpretables. Además, el equipo de investigación ha demostrado que iBlink se puede utilizar para determinar cambios en el condicionamiento del parpadeo debido al entrenamiento aeróbico en individuos sanos. Por tanto, el objetivo de este estudio piloto será utilizar la aplicación iBlink para estudiar el impacto del ejercicio en el condicionamiento del parpadeo como indicador del aprendizaje motor en ataxias espinocerebelosas.

Objetivo 1) Determinar si las personas con ataxias espinocerebelosas tienen déficits en el condicionamiento del parpadeo utilizando iBlink. Estudios anteriores indican que los individuos con ataxia espinocerebelosa 3, 6 y ataxia de Fredrich tienen un condicionamiento alterado del parpadeo, pero no está claro si esto es cierto para otros tipos de ataxia. Por lo tanto, los investigadores reclutarán individuos con una variedad de tipos de ataxia espinocerebelosa y compararán el condicionamiento del parpadeo con controles sanos de la misma edad y sexo (condición inicial). Los investigadores plantean la hipótesis de que todos los participantes con ataxia espinocerebelosa tendrán problemas de parpadeo en comparación con controles sanos, pero los participantes con tipos de ataxia espinocerebelosa que causan déficits oculomotores tendrán más deterioro que los individuos con otros tipos de ataxia.

Objetivo 2) Impacto del ejercicio aeróbico agudo en el acondicionamiento del parpadeo en las ataxias espinocerebelosas. El ejercicio aeróbico agudo mejora la tasa de respuesta condicionada en individuos sanos, y esta mejora es mayor en individuos físicamente activos en comparación con personas sedentarias. Para este estudio, los participantes con ataxia espinocerebelosa se clasificarán como sedentarios o físicamente activos utilizando el Cuestionario Global de Actividad Física. A continuación, se pedirá a los participantes que realicen 30 minutos de entrenamiento aeróbico agudo a intensidad moderada (~75% de la frecuencia cardíaca máxima) durante 5 días consecutivos. Inmediatamente después de cada entrenamiento, los participantes utilizarán iBlink y los resultados se compararán con la condición inicial (Objetivo 1). Los investigadores plantean la hipótesis de que todos los participantes con ataxia tendrán una mejora en el condicionamiento del parpadeo (aumento del cambio medio en la amplitud de la respuesta condicionada) después del entrenamiento aeróbico agudo, pero aquellos que son más activos físicamente tendrán más mejora con el ejercicio.

Objetivo 3) Impacto del ejercicio aeróbico a largo plazo en el acondicionamiento del parpadeo en las ataxias espinocerebelosas. Los participantes serán asignados al azar a equilibrio en el hogar o entrenamiento aeróbico durante 6 meses. Los participantes se someterán a un acondicionamiento de parpadeo utilizando iBlink al inicio del estudio, a los 3, 6 y 9 meses. Los síntomas de ataxia también se determinarán utilizando la Escala de video remota para la Evaluación y Calificación de Ataxia (SARAhome) en cada evaluación. Los investigadores plantean la hipótesis de que los individuos del grupo aeróbico habrán mejorado el acondicionamiento del parpadeo en comparación con el grupo de entrenamiento del equilibrio. Además, los investigadores esperan que las mejoras en las puntuaciones SARA se correlacionen con mejoras en el acondicionamiento del parpadeo, lo que respalda que el entrenamiento aeróbico está induciendo cambios neuroplásticos dentro del cerebelo.

Importancia clínica: el entrenamiento aeróbico resulta prometedor como tratamiento para las ataxias espinocerebelosas, pero el mecanismo de mejora no está claro. Este estudio aborda si el entrenamiento aeróbico puede mejorar el aprendizaje motor en personas con degeneración cerebelosa. También ayudará a validar el uso de la aplicación iBlink como una forma fácil, económica y remota de probar el condicionamiento del parpadeo. Por lo tanto, el condicionamiento del parpadeo puede usarse más fácilmente para monitorear las ataxias espinocerebelosas o usarse como una medida de resultado en futuros estudios clínicos.