パーキンソン病の歩行、運動/非運動症状、および運動バイオマーカーに対するノルディックウォーキング運動の効果

パーキンソン病 (PD) は、高齢者に非常に多く見られる神経変性疾患であり、活動レベルの低下、身体障害、加齢に伴う運動能力の低下の加速につながります。 歩行機能障害と姿勢の不安定性は、疾患の進行に伴って発症し、独立した移動、転倒のリスク、および活動への参加に悪影響を与える主要な運動障害です。 バランス、歩行、および機能低下の予防は、PD 患者の理学療法管理における優先目標です。 初期の活動ベースの運動介入は、疾患管理と疾患の進行を遅らせるための重要な要素としてサポートされています。 さらに、運動ベースの介入がPDの運動および非運動症状の変化に影響を与える根本的なメカニズムをさらに解明する必要があります。

パーキンソン病患者が歩行機能と運動機能を最適化し、定期的な運動に長期的に関与し続けるためには、タスク固有でやりがいがあり、独立した運動プログラムに適した個別の有酸素運動処方が必要です。 有酸素運動の一形態としてのウォーキングは、コミュニティ環境で安全であり、PD の機能的および歩行の結果と生活の質を改善することが報告されています。 ノルディック ウォーキング (NW) は、クロスカントリー スキーの全身の動きのパターンを模倣した特殊なポールを使用するフィットネス ウォーキングの一種で、さまざまな地形で実行でき、単純なトレッドミルやグラウンド ウォーキングを超える追加の利点を提供する可能性があります。 NW テクニックは、パーキンソン歩行に特有の利点があります。四肢間の協調のリズミカルなタイミング、上肢と直立体幹の関与の増加、および有益な有酸素コンディショニング効果をもたらす高いエネルギー消費が組み込まれているためです。

PDの細胞レベルでの運動の利点を示す臨床研究と動物研究の両方で、一貫した科学的証拠もあります. 中程度から激しい有酸素運動は、PD の脳の健康を高め、神経の可塑性をサポートします。 細胞の変化には、血流と血管新生の増加、神経栄養因子のアップレギュレート、神経炎症の減少、および免疫応答の強化が含まれます。 このプロジェクトでは、3 つの既知の運動関連バイオ マーカーを使用して分子レベルで PD 患者における NW の効果を評価します。 これらの 3 つのバイオ マーカーは、脳由来神経栄養因子 (BDNF)、コルチゾール、およびアルファ-アミラーゼ (α-アミラーゼ) タンパク質です。

研究の目的:

PD における運動の利点を示すエビデンスが急速に蓄積されていることを考えると、PD の脳の健康をサポートするために、どのモードの運動トレーニングが臨床的測定と生化学的変化を示すバイオマーカーの両方にプラスの効果をもたらすかを調査する必要があります。 健康な高齢者とPDコホートの両方で、NW後の適度な有酸素コンディショニング効果が以前に報告されているため、この集中的なフィットネスウォーキングは細胞レベルと分子レベルで変化をもたらす可能性がある. NW運動後の歩行および運動/非運動機能の変化を調査し、これらの変化を運動関連のバイオマーカーと相関させることは、PD患者におけるNWの神経保護効果の基盤となるサポートを提供する可能性があります. したがって、この概念実証研究の目的は、軽度から中程度の特発性PD患者の歩行機能、運動/非運動PD症状、および運動関連のバイオマーカーに対するNW運動の即時および長期的な影響を調査することです. さらに、この研究では、このモードのタスク固有の有酸素運動の実現可能性と持続可能性を評価するために、監視されたトレーニング プログラムの後に独立した NW 運動の関与を調べます。

研究デザイン:

この研究では、前向きな単一コホートの介入前および介入後の研究デザインを採用します。 この設計の理論的根拠は 2 つあります。1. NW トレーニング後の機能的および臨床的測定に基づいて介入効果を評価し、これらの測定が PD の運動関連バイオマーカーの変化と関連しているかどうかを調べるための概念実証。および 2. 軽度から中等度の PD を持つ人を対象とした、タスク固有の身体活動への関与のモードとしての監視付きプログラム後の NW エクササイズへの独立した関与の実現可能性の評価。 この研究デザインには、安定したベースラインを評価するための従属尺度 (T0-A および T0-B) の評価のための 2 つの時点を含む 4 週間のベースライン フェーズと、その後の 6 週間の NW トレーニング介入フェーズが含まれます。 6週間の終わりにトレーニング評価（T1）、3か月の終わりにフォローアップ評価を伴う3か月の独立したNW運動フェーズ（T2）。 私たちの研究室での以前の研究では、6 週間のトレッドミルとリズミック オーバー グラウンド聴覚手がかりプロトコルに続くウォーキングとバランスの測定で大幅な改善が実証されているため、トレーニング効果を誘発するには 6 週間のトレーニング期間で十分であると予想されます。 監督下の NW 順守および独立した NW 運動の順守、ならびに特に研究の独立した NW フェーズの実現可能性と安全性を判断するために、悪影響が監視されます。

データ解析：

患者の人口統計学的特徴に関する記述統計 (例: 年齢、疾患の期間、病期、PD のサブタイプ、転倒歴、活動レベルの分類、投薬および併存疾患) が記録されます。 PD サブタイプは、MDS-UPDRS スコアに基づいて、振戦優性、姿勢不安定性/歩行困難、不確定性に分類されます。 患者のトレーニング セッションと 6 週間にわたるトレーニングの進行に関する記述統計が合成され、分析されます。 このトレーニング セッション データには、トレーニング活動、歩行速度、北西の持続時間と距離、知覚運動強度の評価、歩行地形が含まれます。 活動ログからのデータを調べて、6週間のトレーニングプログラムとフォローアップの独立した運動段階の両方で、独立したNW運動の順守と活動レベル（歩数/日）を反映します。 秋の報告データと有害事象は文書化されます。 3か月のフォローアップ段階でのこの順守および安全性の記述データは、監視されたNWトレーニングプログラムに続く、独立した家庭でのNWエクササイズプログラムの実現可能性を反映します。

歩行、臨床 PD モーターと非モーター、およびバイオ マーカー結果測定の記述統計量が計算されます。 2 つのベースラインの歩行と臨床測定 (ベースライン 1 週目の T0-A とベースライン 4 週目の T0-B) の比較は、依存 t 検定を使用して分析され、これらの依存測定に安定したベースラインがあったかどうかを判断します。 分析によってベースライン測定値に違いがないことが明らかになった場合、T0-B が T1 および T2 測定値との比較に使用されます。 分析によってベースライン測定値の違いが明らかになった場合、2 つの測定値の平均が T1 および T2 測定値との比較に使用されます。 3 つの時点 (T0、T1、T2) にわたる従属測定分布を分析して、正規分布の仮定を満たすかどうかを評価します。 データが正規分布している場合、計画された対比を使用した一元配置反復測定分散分析 (ANOVA) が各結果測定値に対して使用され、ベースラインが T1 と、ベースラインが T2 と、T1 が T2 と比較されます。 ANOVA は、2 つ以上の平均 (平均 = データセットの平均) 間の差をテストする統計的手法です。 反復測定 ANOVA を使用して、3 つのグループまたは関連するグループの平均値の間に統計的に有意な差があるかどうかを判断できます (この研究では、関連するグループは特定の時点です)。 正規性の仮定が満たされない場合は、事後ウィルコクソン符号ランク付けペアワイズ比較を伴うフリードマン検定を各結果測定に使用して、ベースラインを T1 と、ベースラインを T2 と、T1 と T2 のタイムポイントを比較します。 ボンフェローニ補正は、実施されている分析の数のために適用されました。 有意水準は0.05に設定されました。 反復測定 ANOVA は、BDNF、コルチゾール、α-アミラーゼ データの 8 つの収集時点での平均値の変化を評価するためにも使用され、PD を持つ人の NW 運動効果の経時変化を示します。 P値はpに設定されました

遺伝子発現の生データは正規化され、バックグラウンドが補正されてデータセットが共通のスケールに設定され、マイクロアレイ全体の非特異的結合の影響が除去されます。 統計計算とグラフィックスのための計算プログラミング言語である R の Limma パッケージが使用されます。 次に、差次的に発現する遺伝子を特定して、異なる時点間で統計的に有意な遺伝子発現の変化を示すことができます。