Imaging cerebrale e cambiamenti comportamentali in seguito all'addestramento con movimenti guidati delle sequenze di dita negli anziani sani (NMSOA)

Motivazione: Gli interventi musicali mirati al recupero motorio sono sempre più utilizzati in contesti clinici con pazienti con disabilità motorie. Negli ultimi anni, la ricerca ha iniziato a dimostrare il meccanismo alla base del recupero motorio attraverso il movimento della musica. Sebbene gli studi di neuroimaging abbiano iniziato a chiarire i correlati neurali del movimento basato sulla musica, la maggior parte di questi studi sono stati condotti su giovani adulti, mentre l’età media di esordio dei disturbi del movimento che sono l’obiettivo della musicoterapia è nella sesta decade di vita. Pertanto, in questo studio i ricercatori mirano a chiarire i meccanismi alla base del movimento basato sulla musica negli anziani sani utilizzando un compito di apprendimento motorio, sequenza di dita a ritmo musicale. I risultati dello studio hanno implicazioni per l’apprendimento motorio con la musica nelle persone anziane e per la plasticità neurale in età avanzata, e potrebbero rivelare il vantaggio dell’aggiunta di segnali musicali alle attività motorie per risultati motori, cognitivi e motivazionali negli anziani.

Obiettivo: L'obiettivo del presente studio è quello di esaminare i correlati neurali strutturali e funzionali, nonché i cambiamenti nelle misure comportamentali e di autovalutazione dell'allenamento motorio basato sulla musica audiovisiva rispetto a un allenamento motorio identico utilizzando solo segnali visivi. Lo studio si concentra sui cambiamenti della sostanza bianca come obiettivo primario poiché i ricercatori sono interessati alle connessioni tra le regioni uditive e motorie del cervello implicate nell’allenamento motorio stimolato dalla musica. La ricerca esaminerà l'attivazione cerebrale e i cambiamenti nel volume della materia grigia come risultati secondari del neuroimaging. Inoltre, lo studio esaminerà anche il miglioramento del compito addestrato (al di fuori dello scanner MRI) e i cambiamenti nelle misure standardizzate della funzione motoria e cognitiva, nonché le misure autovalutate del benessere psicologico.

L'ipotesi principale è che il gruppo di allenamento motorio basato sulla musica mostrerà una maggiore integrità della sostanza bianca del fascicolo arcuato e una maggiore densità di spessore corticale nelle aree motorie dell'emisfero cerebrale destro opposto a quello della mano sinistra allenata, nonché maggiori cambiamenti nel cervello attivazione durante l'esecuzione dell'attività e a riposo. Ci si aspetta che il gruppo musicale mostri maggiori miglioramenti nel compito addestrato e nelle misure della funzione motoria e cognitiva, nonché nelle misure autovalutate del benessere (motivazionale, umore ed esperienza). Come misura esplorativa, lo studio valuterà i cambiamenti nell'interferenza del doppio compito prima e dopo l'allenamento come misura di trasferimento a distanza dell'allenamento, sia nella funzione motoria che nella funzione cerebrale sottostante.

Disegno dello studio: In un disegno longitudinale tra gruppi di 8 settimane, i partecipanti saranno randomizzati in due gruppi e parteciperanno a scansioni MRI pre e post e misure comportamentali, somministrate al basale (settimana 1) e alla fine dello studio (settimana 8 ). L'apprendimento di un compito di sequenza audiovisiva del movimento delle dita sarà confrontato con l'allenamento sulla stessa sequenza motoria con soli segnali visivi. I partecipanti saranno valutati prima e dopo la formazione di 8 settimane sulla risonanza magnetica e sulle misure comportamentali.

Popolazione in studio: per questo studio verrà reclutato un totale di 50 anziani sani (60 anni e oltre) e randomizzati in due gruppi di 25 partecipanti ciascuno. I criteri di inclusione sono: adulto destrorso (valutato dall'Edinburgh Handedness Inventory), adulto neurologicamente e fisicamente sano di età pari o superiore a 60 anni (una precedente diagnosi di malattia neurologica/psichiatrica priva di sintomi e per la quale non era necessario alcun trattamento per almeno 5 anni), altre condizioni di salute fisica stabili (non può essere incluso alcun cambiamento nella diagnosi o nel trattamento negli ultimi 2 anni), con funzione cognitiva normale per l'età (valutata da un punteggio ≥ 24 al MMSE) , capacità visiva e uditiva normali o corrette adeguate all'età, parla fluentemente olandese e attualmente non riceve una formazione musicale. I partecipanti dovrebbero avere accesso a un computer per completare la formazione a casa. I partecipanti verranno reclutati attraverso vari canali nei Paesi Bassi, tra cui organizzazioni che invecchiano, (social) media e siti Web di reclutamento di studi.

Dimensione del campione: in uno studio precedente con un disegno longitudinale che utilizzava lo stesso compito di apprendimento in giovani adulti sani, i ricercatori hanno trovato un effetto di media grandezza per i cambiamenti nei tratti della sostanza bianca che collegano le regioni uditive e motorie (cioè il fascicolo arcuato) nell'emisfero cerebrale opposto la mano addestrata. Pertanto, si stima che la dimensione del campione necessaria per mostrare un effetto di medie dimensioni simile sarebbe di 22 per gruppo, tuttavia, questo numero viene aumentato a 25 partecipanti anziani sani per gruppo per tenere conto di ulteriori abbandoni nella fase di analisi.

Intervento: due gruppi riceveranno un intervento simile di apprendimento del movimento della sequenza delle dita seguendo segnali visivi con (o senza) stimolazione uditiva ritmica. I partecipanti verranno formati sull'attività in laboratorio prima delle misure di base. I partecipanti continueranno ad allenarsi a casa online su computer e tastiera per 20 minuti a sessione 3 volte a settimana per 8 settimane per un totale di 24 sessioni. Il gruppo musicale allenerà la sequenza delle dita con l'ausilio di segnali visivi in ​​sincronia con un ritmo musicale, mentre il gruppo di controllo riceverà la stessa stimolazione visiva senza componente uditiva.

Principali parametri/endpoint dello studio: Il parametro principale è il cambiamento nei tratti di sostanza bianca sottostanti le regioni uditivo-motorie (fascicolo arcuato) nell'emisfero cerebrale opposto alla mano allenata, in contrasto prima e dopo l'allenamento e tra gli emisferi. I parametri MRI secondari si concentrano sui cambiamenti dello spessore corticale nelle aree motorie primarie, premotorie e supplementari, sull'attivazione cerebrale correlata al compito nella corteccia premotoria e sulla connettività funzionale in stato di riposo delle regioni uditivo-motorie. Le prestazioni motorie nel compito di sequenza motoria suggerita saranno valutate misurando la precisione della pressione dei tasti e la stabilità temporale in sincronia con l'inizio della stecca. I cambiamenti nei punteggi delle misure motorie e cognitive standardizzate e i questionari auto-riportati sugli indici motivazionali e sull'umore saranno confrontati tra gruppi e punti temporali. Come risultato esplorativo, lo studio valuterà anche i cambiamenti nell'interferenza del doppio compito prima e dopo l'addestramento sia a livello comportamentale che in termini di attività cerebrale associata durante l'esecuzione del compito.