Migliorare l'automaticità della deambulazione nella malattia di Parkinson: levodopa o donepezil

Una sfida per lo studio dell'automatismo è che i circuiti del sistema nervoso centrale per la locomozione non possono essere valutati direttamente negli esseri umani, quindi i cambiamenti tra automatismo e controllo esecutivo sono stati dedotti con un paradigma a doppio compito. Se l'andatura rallenta o si deteriora durante un compito cognitivo concomitante, l'andatura è ritenuta meno automatica e utilizza un maggiore controllo corticale. Recentemente, una misura più diretta dell'automaticità è stata studiata con la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS). fNIRS viene utilizzato per misurare i cambiamenti nei livelli di emoglobina ossigenata corticale (HbO2) utilizzando le proprietà di interazione luce-tessuto della luce all'interno della gamma del vicino infrarosso, in modo simile al modo in cui l'HbO2 viene rilevato con la risonanza magnetica. L'aumento dell'emoglobina ossigenata è correlato all'aumento del flusso sanguigno, che, a sua volta, riflette una maggiore attività corticale.

Uno studio recente mostra un'attivazione superiore al normale della corteccia prefrontale durante la deambulazione abituale nei pazienti con PD, un indicatore di un maggiore controllo corticale e di una ridotta automaticità. Una migliore comprensione della neurochimica alla base dell'automatismo dell'andatura nel PD avrà implicazioni per la gestione farmacologica della compromissione dell'andatura nel PD. Se la ridotta automaticità dell'andatura è dovuta a dopamina centrale depressa, allora possono essere necessarie strategie dopaminergiche più aggressive. D'altra parte, se la ridotta automaticità dell'andatura è dovuta al tono colinergico centrale depresso (come ipotizzano i ricercatori), allora le strategie colinergiche saranno più efficaci per ottimizzare l'andatura nel PD. Pochi studi hanno esplorato gli effetti positivi dell'aumento colinergico sull'andatura e sulle cadute, ma nessuno ha esaminato i suoi effetti diretti sull'automatismo dell'andatura.

Obiettivo I. Esaminare l'effetto del donepezil o della levodopa sull'automatismo della deambulazione, misurato dall'attività della corteccia prefrontale durante la deambulazione. Questo studio utilizzerà un disegno crossover in doppio cieco a due vie in cui 20 partecipanti con PD idiopatico saranno testati dopo 14 giorni di placebo e la loro dose regolare di levodopa o dopo 14 giorni di donepezil (5 mg/die per via orale) e la loro dose regolare di levodopa. Le dosi di levodopa non sono determinate o controllate dagli investigatori, poiché i partecipanti reclutati assumono già levodopa specifica per le proprie esigenze. Gli investigatori misureranno l'automaticità misurando l'attività della corteccia prefrontale mentre si cammina in condizioni di attività singola e doppia con un sistema fNIRS wireless. I ricercatori prevedono che donepezil più levodopa ridurrà l'attività della corteccia prefrontale, indicando una maggiore automaticità, durante la deambulazione rispetto al placebo e alla levodopa.

Obiettivo II. Correlare l'automaticità del camminare con le misure spazio-temporali del camminare. Oltre all'automaticità della deambulazione misurata con fNIRS durante la deambulazione, i soggetti saranno dotati di 3 sensori inerziali per misurare le caratteristiche spazio-temporali dell'andatura, come il tempo del passo, la lunghezza del passo e la loro variabilità. I ricercatori ipotizzano che la variabilità dell'andatura sarà correlata al livello di attività della corteccia prefrontale. I ricercatori prevedono che la variabilità dell'andatura non cambierà con la levodopa, riflettendo il controllo prefrontale della deambulazione. Al contrario, i ricercatori prevedono che donepezil migliorerà la variabilità dell'andatura, sia con che senza un compito cognitivo concomitante.