Correlati corticali dell'automatismo dell'andatura e della mobilità della vita quotidiana nella malattia di Parkinson (cueing)

Correlati corticali dell'automatismo dell'andatura nella malattia di Parkinson: impatto del cueing

Un segno distintivo ben riconosciuto della camminata sana è l'automaticità, definita come la capacità del sistema nervoso di coordinare con successo il movimento con un uso minimo di risorse esecutive che richiedono attenzione. È stato proposto che molte anomalie della deambulazione nelle persone con malattia di Parkinson (PD) siano caratterizzate da uno spostamento del controllo locomotore da una sana automaticità a un controllo compensatorio ed esecutivo. Questo passaggio a una minore automaticità è potenzialmente dannoso per le prestazioni di deambulazione poiché le strategie di controllo esecutivo non sono ottimizzate per il controllo locomotore, pongono richieste eccessive su una riserva cognitiva limitata e richiedono continuamente attenzione. È stato ipotizzato che quando l'andatura diventa più variabile, come nelle persone con PD, il controllo dell'andatura è meno automatico, cioè richiede un maggiore coinvolgimento della corteccia prefrontale. Tuttavia, poiché la variabilità dell'andatura non è una misura diretta dell'automaticità, è controverso se rifletta veramente l'automatismo dell'andatura compromessa o la stabilità dell'andatura compromessa (cioè l'equilibrio dinamico). Il recente sviluppo della spettroscopia wireless, funzionale, nel vicino infrarosso (fNIRS) del cervello fornisce misure fisiologiche più dirette dell'automaticità, come la ridotta attività della corteccia prefrontale. Tuttavia, il contributo di altre aree corticali al concetto di automaticità del cammino è in gran parte sconosciuto. Qui, per la prima volta, utilizzeremo un sistema fNIRS full cap per monitorare l'attività corticale in più aree cerebrali e sensori inerziali indossabili per determinare in che modo le capacità cognitive, la levodopa e il cueing influenzano l'automatismo dell'andatura.

Gli effetti della disfunzione cognitiva e degli interventi sull'andatura nelle persone con PD sono complessi. La compromissione della funzione esecutiva è stata associata a compromissione dell'andatura e dell'equilibrio nel PD, ma non è noto se questa relazione sia dovuta all'incapacità di compensare lo scarso controllo dei gangli della base dell'automatismo dell'andatura con una maggiore attività della corteccia prefrontale durante la deambulazione. I suggerimenti sensoriali possono aumentare la velocità dell'andatura e ridurre l'attività prefrontale ma, a differenza della levodopa, possono comportare una ridotta variabilità dell'andatura a causa della maggiore automaticità. Recentemente abbiamo sviluppato un nuovo tipo di stimolazione tattile personalizzata (attivata dal modello di deambulazione del soggetto), sincronizzata sui polsi per migliorare la qualità dell'andatura e la rotazione nelle persone con PD. Confronteremo ora gli effetti della disfunzione cognitiva, dei farmaci dopaminergici e dei suggerimenti tattili sulla qualità dell'andatura e della rotazione e indagheremo se i miglioramenti riflettono i cambiamenti nell'attività prefrontale.

Questo progetto caratterizzerà i correlati corticali dell'automatismo dell'andatura, i cambiamenti nell'automatismo dell'andatura con cueing nelle persone con PD e come questi cambiamenti si traducano in un miglioramento dell'andatura e della rotazione. L'obiettivo a lungo termine è svelare i meccanismi dell'automatismo dell'andatura compromessa nel morbo di Parkinson.

Lo scopo dello studio è determinare gli effetti di un nuovo sistema di segnali tattili personalizzati sull'automatismo dell'andatura. Abbiamo ipotizzato che il segnale tattile sincronizzato al passo ridurrà l'attività della corteccia prefrontale (migliorerà l'automaticità) e migliorerà la variabilità dell'andatura (così come la velocità dell'andatura). Prevediamo che una migliore automaticità con una migliore variabilità dell'andatura sarà associata a una maggiore attivazione di aree corticali diverse da quelle prefrontali durante la deambulazione (cioè sensomotoria). Per determinare gli effetti del cueing, 60 partecipanti con PD saranno randomizzati in uno, di due, interventi di cueing: 1) cueing tattile personalizzato e sincronizzato e 2) cueing tattile a intervalli fissi come gruppo di controllo attivo. Un'analisi secondaria esplorerà se l'effetto del cueing sull'automatismo dell'andatura è influenzato dalla disfunzione cognitiva. Inoltre, esploreremo la fattibilità e i potenziali benefici dell'uso indipendente del segnale tattile durante una settimana nella vita quotidiana per una futura sperimentazione clinica.