Dopamiinin vaikutus estokykyyn (DEI)

Kyky pysäyttää odottava toiminta on olennaista selviytymiselle luonnollisessa ympäristössä, jossa tapahtumia ei voida täysin ennustaa. Äkilliset tapahtumat, kuten fyysisen esteen ilmaantuminen, vaativat usein nopean muutoksen suunnitellussa motorisessa strategiassa ja ensimmäinen askel kohti tätä tavoitetta on tukahduttaa ennalta ohjelmoidut toimet. Siten vapaaehtoisella estolla on ratkaiseva rooli kognitiivisessa ohjauksessa ja käyttäytymisen joustavuudessa (1, 2). On osoitettu, että Parkinson-potilailla on erityistä puutetta tässä toiminnossa (3, 4, 5). On kuitenkin erittäin kiistanalaista, vaikuttaako levodopa-lääkitys (levodopa, dopamiiniagonistit, antikolinergiset lääkkeet tai levodopan ja antikolinergisen lääkkeen yhdistelmä) vasteen estoon ja miten. Useat tutkimukset, joissa mitattiin estokykyä pysäytyssignaalin avulla Parkinson-potilailla, näyttävät osoittavan, että dopaminergiset lääkkeet eivät vaikuta tähän toimeenpanotoimintoon (5, 6, 7). Tuoreen tutkimuksen (8) mukaan Levodopa-lääkitys ei kuitenkaan vaikuta erityisesti estävään hallintaan tai liikevalmiuteen, vaan niiden väliseen tasapainoon. Itse asiassa Parkinson-potilaat OFF-lääkitystilassa pystyivät pitämään vasteen latenssit samalla alueella kuin terveet kontrollit, mutta he osoittivat merkittävästi heikkenemistä kyvyssä pysäyttää reaktiot äkillisesti. Sitä vastoin potilaiden suorituskyky muuttui merkittävästi dopaminergisten lääkkeiden käytön yhteydessä. Ne liikkuvat hitaammin, mutta pysähtyvät paremmin verrattuna dopamiinin tilaan. Tämä malli viittaa dopamiinin rooliin kahden toiminnanohjausprosessin välisen kompromissin moduloinnissa. Lisäksi muita erityisiä väestöryhmiä ja terveitä aikuisia koskevat tutkimukset viittaavat siihen, että dopaminergiset lääkkeet ansaitsevat uudelleenarvioinnin vasteen estämisessä. Esimerkiksi positroniemissiotutkimukset (PET) ovat havainneet, että aivojuovion D1- ja D2/D3-reseptorien korkeampi saatavuus ennustaa parempaa suorituskykyä pysäytyssignaalitehtävässä (9, 10) ja että vasteen estokyky saa aikaan dopamiinin vapautumisen prefrontaalisessa, parietaalisessa ja ajallinen aivokuori terveillä aikuisilla (11). Vielä tärkeämpää on, että muutamat viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että varhaisen vaiheen Parkinson-potilaat, joilla on vasteen eston heikkeneminen, näyttävät hyötyvän dopaminergisestä hoidosta (12, 13). Siksi uskottava hypoteesi on, että dopaminergisten lääkkeiden selkeän vaikutuksen puuttuminen voidaan katsoa johtuvan siitä, että useimmissa aiemmissa tutkimuksissa Parkinson-potilaita oli kohtalaisesta pitkälle edenneeseen vaiheeseen. Näillä potilailla dopaminergisten lääkkeiden tehon heikkeneminen saattaa johtua siitä, että liian harvat dopaminergiset solut selvisivät hengissä lääkkeiden leikkaukseen (14).

Tästä syystä tämän työn tavoitteena on arvioida uudelleen dopaminergisten lääkkeiden vaikutusta Parkinson-potilaiden estokontrolliin käyttämällä pysäytyssignaalitehtävän saavuttavaa versiota (esim. 4, 15, 16, 17, 18) ottamalla taudin keston huomioon. Tätä tarkoitusta varten tutkijat vertaavat suorituskykyä pysäytysmerkkitehtävässä alkuvaiheen ja keskivaikeasta pitkälle edenneeseen Parkinson-potilaiden sekä ON- että OFF-lääkityksenä. Lopuksi, saadakseen perustason estävän kontrollin, tutkijat vertaavat potilaiden suorituskykyä samanikäisten koehenkilöiden suorituskykyyn.