Ei-invasiivisen ja invasiivisen neuromodulaation mahdollisen hyödyllisen vaikutuksen tutkiminen kävelyn jäätymisessä Parkinsonin taudissa erilaisten ambulatoristen komplikaatioiden aikana: sähköfysiologinen ja fMRI-tutkimus

Kävelyn jäätyminen (FOG) erottuu Parkinsonin taudin (PD) tuhoisasta oireesta, jossa potilaat voivat hetkeksi takertua maahan, jolloin he eivät pysty kävelemään tehokkaasti. FOG:n patogeneesi on edelleen epävarma, mutta se johtuu todennäköisesti toiminnallisista häiriöistä pinnallisilla aivokuoren ja syvällä liikkumisalueilla. Sumulla on taipumus ilmetä selvemmin monimutkaisen kävelyn, kuten kääntymisen, aikana kuin yksinkertaisen suoran kävelyn aikana, ja tämän ilmiön syyt ovat edelleen epäselviä. Valitettavasti tehokkaita menetelmiä tämän ambulatorisen ongelman ratkaisemiseksi ei ole vielä tunnistettu, ja kohtauksellisten kävelyjaksojen kvantifiointi osoittautuu haastavaksi pelkästään kliinisen arvioinnin perusteella; näin ollen tieteellinen työkalu on perusteltu. Tässä kolmivuotisehdotuksessa aiomme vastata näihin haasteisiin kokonaisvaltaisesti. Ensinnäkin pyrimme kehittämään tekoälyalgoritmin FOG-jaksojen tunnistamiseen ja kvantifiointiin käyttämällä Red-Green-Blue (RGB) ja kävelytien painetietoja. PD-potilaat, joilla on FOG, käyvät läpi standardoidun kävelyprotokollan PKMAS-järjestelmässä, jolloin ne hankkivat tietoja samanaikaisesti kahdesta videokuvauskulmasta ja jalkapaineesta. FOG-tapahtumien merkityt videot syötetään Adaptive Fusion Algorithm for Spam Detection (AFSD) -algoritmiin, jossa hyödynnetään raaka-RGB-dataa, optista virtaustietoa (DualTVL) ja niiden yhdistelmää ajalliseen segmentointiin.

Toiseksi aiomme paikantaa FOG-lähteet PD-potilailla sähköfysiologisilla menetelmillä rajoittamattoman kävelyn aikana, käyttämällä korkeatiheyksistä 64-kanavaista elektroenkefalografista ambulatorista tallennusta ja motorisia kuvia fMRI:tä tutkiaksemme FOG:n patofysiologiaa erilaisissa ambulatorisissa olosuhteissa. Tehokasta yhteyttä korkeampien hermoalueiden välillä, mukaan lukien tyvigangliot, pikkuaivot ja aivokuoren alueet, tutkitaan. Tuloksena oleva yhteyskartta peitetään sähköisellä tallennustiedolla neurovaskulaarisen kytkennän tai irrotuksen tutkimiseksi.

Kolmanneksi aiomme suorittaa ei-invasiivisia interventioita (transkraniaalinen tasavirtastimulaatio: tDCS, magneettiresonanssiohjattu fokusoitu ultraääni: MRgFUS) ja syväaivostimulaatio (DBS) arvioidaksemme niiden vaikutusta kävelyyn ja FOG:iin PD-potilailla. Motorikuvat fMRI- ja sähköfysiologiset tutkimukset suoritetaan ennen ja jälkeen hoidon mainituilla menetelmillä. Multimodaalinen lähestymistapamme pyrkii purkamaan PD-potilaiden FOG:n monimutkaisuutta, tarjoamalla arvokkaita oivalluksia ja mahdollisesti hyödyksi niitä, jotka kestävät tämän heikentävän oireen aiheuttamia haasteita.