Kognitiivinen koulutus Parkinson-tutkimuksessa (cogtips)

TAUSTA Parkinsonin taudissa (PD) kognitiivisia toimintahäiriöitä raportoidaan usein - noin 50 % PD-potilaista kokee kognitiivista heikkenemistä (Litvan et al., 2011). Näistä häiriöistä toimeenpanon toimintahäiriöt raportoidaan useimmiten sairauden varhaisessa vaiheessa (Bosboom, Stoffers & Wolters, 2004; Muslimovic, Post, Speelman ja Schmand, 2005), kun taas muiden kognitiivisten alojen (ts. huomio, episodinen muisti, visuospatiaaliset toiminnot) ovat myös erittäin yleisiä (Bosboom et al., 2004). Suurimmalle osalle PD-potilaista kehittyy lopulta PD-dementia (PD-D; Aarsland, Andersen, Larsen, Lolk ja Kragh-Sorensen, 2003; Hely, Reid, Adena, Halliday ja Morris, 2008). Lisäksi noin 10 %:lle PD-potilaista kehittyy PD-D joka vuosi (Aarsland & Kurz, 2010). PD:n kognitiivisilla toimintahäiriöillä on merkittävä negatiivinen vaikutus elämänlaatuun (Klepac, Trkulja, Relja ja Babic, 2008), kun taas näiden toimintahäiriöiden hoito on lapsenkengissään.

Kognitiivinen koulutus voi tarjota uuden toimenpiteen kognitiivisten vaivojen vähentämiseen ja lievän kognitiivisen vajaatoiminnan (MCI) tai PD-D:n ilmaantumisen viivästymiseen. Tätä interventiota on tutkittu laajasti muissa sairauksissa (Cicerone et al., 2011; Olazaran et al., 2010). Lisäksi tutkimukset ovat tuottaneet näyttöä käyttäytymisvaikutusten lisäksi myös kognitiivisen harjoittelun aivoyhteyksistä ja aktiivisuusvaikutuksista (Chapman et al., 2015; Castellanos et al., 2010; Subramaniam et al., 2012; Subramaniam et al., 2014; Belleville et ai., 2011; Rosen, Sugiura, Kramer, Whitfield-Gabrieli ja Gabrieli, 2011). Tämä viittaa kognitiivisen harjoittelun palauttavaan vaikutukseen häiriintyneisiin aivoverkkoihin.

PD:ssä kognitiivinen toimintahäiriö - pääasiassa toimeenpanohäiriö - liittyy kortiko-striato-talamo-kortikaalisten piirien häiriöihin dopamiinin ehtymisen vuoksi. Näiden piirien toimintahäiriö näyttää häiritsevän useita kognitiivisia verkostoja, mikä johtaa kognitiiviseen toimintahäiriöön (Baggio et al., 2014). Kognitiivinen koulutus voisi ehkäistä näitä häiriöitä normalisoimalla aktiivisuutta ja yhteyksiä ja johtaa viime kädessä heikkenemisen vähenemiseen. Koska aiemmat tutkimukset eri potilaspopulaatioilla ovat osoittaneet, että kognitiivisella harjoittelulla on pysyviä vaikutuksia (Petrelli et al., 2015), kognitiivisen heikentymisen taustalla olevien häiriöiden normalisointi voisi estää kognitiivisen heikkenemisen ja siten estää tai viivyttää PD-D:n kehittymistä.

Harvat PD-tutkimukset ovat keskittyneet kognitiiviseen harjoitteluun ja sen hermokorrelaatioihin. Meta-analyysi Leung et ai. (2015) osoittivat kognitiivisen harjoittelun positiivisia vaikutuksia pääasiassa "etutason" kognitiivisiin toimintoihin (esim. työmuisti, toimeenpanotoiminnot, käsittelynopeus). Lisäksi aikaisemmissa tutkimuksissa on kuvattu kognitiivisen harjoittelun neuroprotektiivisen vaikutuksen MCI:n kehittymiseen PD:ssä (todennäköisyyssuhde: 3; Petrelli et al., 2015). Toistaiseksi tutkimukset ovat kuitenkin olleet suhteellisen pieniä ja pääosin ilman kontrolloitua suunnittelua, joten suurille satunnaistetuille kontrolloiduille tutkimuksille on tarvetta (Hindle, Petrelli, Clare ja Kalbe, 2013; Leung et al., 2015). Lisäksi kognitiivisen harjoittelun hermovaikutukset ovat suurelta osin tuntemattomia PD:ssä. Lisäksi on tärkeää tutkia potilaiden päivittäisen toiminnan paranemista kognitiivisen harjoittelun jälkeen sen sijaan, että keskittyisi vain kognitiivisiin tehtäviin ja hermomittauksiin. Lopuksi kognitiivista koulutusta on suoritettu pääasiassa sairaalaympäristöissä, kun taas PD-potilailla on liikkumisongelmia - siksi tälle väestölle tarvitaan kotoa suoritettavaa koulutusmenetelmää.

TAVOITTEET Tutkimuksen tavoitteena on ensisijaisesti mitata online-kognitiivisen koulutuksen vaikutusta potilailla, joilla on lieviä kognitiivisia vaivoja PD:ssä. Erityisesti PD-potilaille muutettua verkkokoulutusta (BrainGymmer) verrataan aktiiviseen vertailijaan. Molemmissa olosuhteissa osallistujat harjoittelevat kahdeksan viikkoa, kolme kertaa viikossa 45 minuutin ajan.

Ensisijainen tavoite:

- Mittaamaan kognitiivisen online-harjoittelun (verrattuna aktiiviseen vertailijaan) kahdeksan viikon, kolme kertaa viikossa, vaikutusta toimeenpanotoimintoihin potilailla, joilla on lieviä kognitiivisia vaivoja PD:ssä.

Toissijaiset tavoitteet:

• Mittaa online-kognitiivisen harjoittelun vaikutusta päivittäiseen toimintaan.
• Harjoitteluvaikutuksen kestävyyden mittaamiseen kuuden kuukauden, yhden ja kahden vuoden jälkeen.
• Arvioida MCI:n ja PD-D:n kehittymisen riskiä kognitiivisen harjoittelun avulla.
• Arvioida kognitiivisen harjoittelun vaikutusta aivoverkon tehokkuuteen ja yhteyksiin.
• Arvioida kognitiivisen harjoittelun vaikutusta aivoverkon topologiaan ja yhteyksiin sekä kognitioon verrattuna vastaavien terveiden kontrolliosallistujien vastaaviin.
• Arvioida eroa aivoverkoston topologiassa ja yhteyksissä sekä kognitiossa Parkinsonin tautia sairastavien potilaiden, joilla on tai ei ole kognitiivista vajaatoimintaa, ja terveiden kontrolliosallistujien välillä.