Efficacia della riabilitazione cognitiva utilizzando la realtà virtuale e la stimolazione cognitiva basata su computer sul deficit cognitivo associato a disturbi del movimento (CogMusT)

La malattia di Parkinson (PD) è una malattia neurodegenerativa caratterizzata da una progressiva perdita neuronale nella substantia nigra del mesencefalo, così come in altre aree come il ponte, il diencefalo, il sistema limbico e la corteccia temporale, che è accompagnata dalla deposizione di alfa -sinucleina nei neuroni sopravvissuti. (1) Questa neurodegenerazione si manifesta clinicamente come sintomi motori (bradicinesia, rigidità, tremore) e sintomi non motori (depressione, ansia, apatia e deterioramento cognitivo, tra gli altri).

Il deficit cognitivo associato al PD è attualmente riconosciuto come uno dei sintomi non motori più rilevanti a causa del notevole impatto che ha sulle famiglie e del costo economico che rappresenta per la salute pubblica. La demenza associata al PD è invariabilmente preceduta da una fase di decadimento cognitivo lieve (MCI), caratterizzato dalla presenza di alterazioni nei test neuropsicologici senza impatto significativo sulla capacità funzionale del paziente. I pazienti con MCI hanno un rischio maggiore di sviluppare demenza durante il decorso della malattia. Nello specifico sono stati descritti tassi di conversione del 27,8% nel primo anno e fino al 45,5% dopo 3 anni. (2)

Il deterioramento cognitivo associato al PD dipende sia dalla denervazione dopaminergica del circuito nigrostriatale (e dall'insufficienza secondaria dei circuiti fronto-sottocorticali) sia dal coinvolgimento delle strutture colinergiche del tronco encefalico, che proiettano ampiamente nel cervello. (3) C'è anche una crescente evidenza che il deterioramento cognitivo nel morbo di Parkinson non è solo correlato alla deposizione di alfa-sinucleina, ma che anche la deposizione di beta-amiloide (caratteristica della malattia di Alzheimer) gioca un ruolo importante. (4)

La malattia di Huntington (HD) è una malattia neurodegenerativa autosomica dominante causata da un'espansione di CAG nell'esone 1 del gene che codifica per l'huntingtina sul cromosoma 4. Questa espansione anomala del CAG dà origine all'huntingtina mutante, considerata la principale proteina coinvolta nella fisiopatologia della MH. (5) Gli individui che portano la mutazione e hanno ≥40 ripetizioni CAG mostreranno inevitabilmente una progressione motoria (corea, bradicinesia e distonia), cognitiva (deterioramento cognitivo e demenza), psichiatrica (depressione, apatia, comportamento perseverante, irritabilità, tra gli altri) e deterioramento funzionale in età adulta. L'età media di insorgenza dei sintomi motori è di circa 45 anni e il decorso della malattia è di circa 10-20 anni. (6)

Il deterioramento cognitivo associato alla MH è stato principalmente attribuito alla progressiva atrofia dei gangli della base insieme alla rottura dei circuiti fronto-sottocorticali che l'accompagnano. Tuttavia, è stato dimostrato che anche altri cambiamenti cerebrali diffusi, comprese le alterazioni della sostanza bianca cerebrale e l'atrofia corticale posteriore, contribuiscono al deterioramento cognitivo. (7, 8)

I trattamenti attualmente disponibili sono fondamentalmente sintomatici e finora non è stato trovato alcun farmaco in grado di alterare la storia naturale di queste malattie. (9) Trovare un nuovo obiettivo o trattamento per ridurre la natura progressiva della malattia rappresenta una sfida importante dal punto di vista scientifico, sanitario e sociale. In particolare, agire efficacemente nelle prime fasi del deterioramento cognitivo in PD e HD per ridurre il tasso di conversione in demenza rappresenterebbe un vantaggio incommensurabile.

L'obiettivo della riabilitazione cognitiva è migliorare le prestazioni funzionali di una persona e compensare i deficit cognitivi derivanti da un danno cerebrale al fine di ridurre i limiti funzionali, aumentando la capacità delle persone di svolgere le attività quotidiane. (10) Lo scopo ultimo è migliorare la qualità della vita delle persone. (11, 12)

Le funzioni cognitive sono correlate e interdipendenti a livello anatomico quando sono richieste risposte funzionali. Coinvolgono più tipi e livelli di elaborazione. Quando viene svolta un'attività esterna o interna, le reti neuronali vengono combinate, in modo modulare o attraverso reti su larga scala. Queste combinazioni reclutano processi neuropsicologici specifici che vengono eseguiti per l'esecuzione. Dal riconoscimento visivo ai processi di iniziazione del comportamento (automatico e non), al controllo degli impulsi o allo sviluppo di strategie metacognitive che pianificano il comportamento. Pertanto, da un punto di vista applicativo, la formulazione di attività riabilitative che coprano l'intera gamma dei processi, in modo discreto ma anche olistico, sarebbe la modalità di applicazione appropriata per ottenere una terapia il più ecologicamente, personalizzabile e generalizzabile possibile.

Il meccanismo d'azione su cui si basano i programmi di riabilitazione cognitiva o di stimolazione è la neuroplasticità. Questa è definita come la capacità del cervello di riorganizzare i suoi schemi di connettività neuronale generando nuove sinapsi, regolando la sua funzionalità. La neuroplasticità è presente sia nell'invecchiamento normale che in condizioni di danno cerebrale acquisito o demenze. La maggiore efficacia di questi tipi di programmi è stata riscontrata nei pazienti con danno cerebrale acquisito (ictus, trauma cranico, tra gli altri) e in misura minore nel campo delle demenze, sebbene abbia mostrato qualche beneficio rispetto al trattamento abituale. Oggi non esiste un consenso stabilito sull'effetto che si verifica sfruttando il fenomeno della plasticità, in quanto dipende da molteplici fattori: tipo di deterioramento, età, processo di recupero, riserva cognitiva, fattori genetici, tra gli altri.

La plasticità può migliorare i processi di apprendimento a tre livelli: un livello neuronale, un livello sinaptico e un livello di rete (cambiamenti nella connettività funzionale). Questi livelli non si escludono a vicenda. Il rimodellamento dei modelli di attività neuronale a breve e lungo termine, compresa la formazione, l'eliminazione e il cambiamento delle frequenze e delle soglie di attivazione, nonché la germinazione di nuovi assoni, sono i modi principali per raggiungere l'organizzazione neuronale attraverso l'esperienza e la maturazione. Anche i fattori neurotrofici sono modificati dall'esperienza attraverso la regolazione epigenetica.

L'effetto che la musicoterapia ha sul ritmo e la sua relazione con gli aspetti motori dei gangli della base suggerisce che la musicoterapia potrebbe essere utile nel campo delle complicanze emotive delle malattie neurodegenerative. Gli studi sulla musicoterapia nella malattia di Parkinson hanno mostrato efficacia e utilità come terapia per la riabilitazione del linguaggio o per il miglioramento dell'andatura, della postura e dell'equilibrio. Poiché la musicoterapia non è associata a effetti avversi significativi, la musica appare come un'opzione praticabile e attraente come trattamento di controllo attivo.

Conclusioni:

Il deterioramento cognitivo associato ai disturbi del movimento ha un impatto negativo significativo sull'autonomia e sulla qualità della vita sia dei pazienti che delle famiglie e li rende fortemente dipendenti dalle risorse sanitarie e sociali. I trattamenti attualmente disponibili sono fondamentalmente sintomatici e finora non è stata trovata alcuna terapia in grado di modificare la storia naturale di queste malattie.

La mancanza di strategie farmacologiche per arrestare o rallentare il declino cognitivo associato alle malattie neurodegenerative, in particolare ai disturbi del movimento, evidenzia l'importanza di sviluppare strategie terapeutiche non farmacologiche per modificare il corso del declino cognitivo e ottenere una maggiore funzionalità. I programmi di stimolazione cognitiva basati su RVI o RVNI hanno la caratteristica di creare ambienti ecologicamente validi che consentono una pratica basata sull'interazione di diversi processi cognitivi a seconda del compito, e in ultima analisi consentono la generalizzazione nella vita quotidiana attraverso l'apprendimento e l'automazione di routine o l'ottimizzazione di reti neurali, generazione di nuove sinapsi e cambiamenti nell'attivazione neuronale che consentono la neuroplasticità.

Finora, le prove sulla riabilitazione cognitiva nel campo dei disturbi del movimento si basano su studi di stimolazione cognitiva che comportano la ripetizione di compiti focalizzati su uno o più processi cognitivi senza una chiara validità ecologica, o su studi basati sulla realtà virtuale che si limitano a migliorare la funzione motoria nella malattia di Parkinson (24, 25, 26, 27, 28). Ad oggi, l'eterogeneità nella concettualizzazione del declino cognitivo nei disturbi del movimento senza seguire criteri di consenso per l'inclusione dei pazienti negli studi clinici ha portato a dimostrare un'efficacia limitata o non confrontabile con altri studi. L'importanza di classificare correttamente i pazienti in base al loro stato cognitivo è cruciale per la corretta progettazione di studi volti a migliorare la funzione cognitiva nei disturbi del movimento (7, 26, 29, 30).

Pertanto, abbiamo progettato uno studio incentrato sulla valutazione dell'effetto della riabilitazione cognitiva basata su RVI e sulla stimolazione cognitiva basata su computer sul declino cognitivo nei disturbi del movimento. Data la storia naturale di questi tipi di malattie, abbiamo la possibilità di rilevare i cambiamenti cognitivi in ​​un periodo di tempo relativamente breve utilizzando strumenti appropriati (31, 32). Il PD-CRS ha dimostrato di essere in grado di rilevare i cambiamenti nello stato cognitivo nella malattia di Parkinson e nella malattia di Huntington nel tempo (buona sensibilità al cambiamento), essendo in grado di rilevare differenze clinicamente rilevanti in un periodo di 6 mesi. Per valutare la rilevanza clinica, è stata utilizzata la scala Clinical Global Impression of Change, con una variazione di 11-14 punti nel PD-CRS come minimo per considerare l'esistenza di un impatto clinico. Per questo motivo, riteniamo che uno studio clinico in singolo cieco della durata di 6 mesi sarebbe sufficiente per dimostrare differenze significative tra le prestazioni cognitive del gruppo di controllo (musicoterapia) e il gruppo RVI o di stimolazione cognitiva basata su computer.