パーキンソン病における歩行の自動性と日常生活の可動性の皮質相関 (cueing)

パーキンソン病における歩行自動性の皮質相関：合図の影響

健康的な歩行のよく知られている特徴は自動性です。これは、注意を必要とする実行リソースの使用を最小限に抑えて、神経系が動きをうまく調整する能力として定義されます。 パーキンソン病 (PD) 患者の多くの歩行異常は、自発運動の制御が健康的な自動性から代償的な実行制御に移行することを特徴とすることが提案されています。 実行制御戦略は自発運動制御に最適化されておらず、限られた認知予備力に過度の要求を課し、継続的に注意を払う必要があるため、この自動性の低下への移行は、歩行パフォーマンスに悪影響を及ぼす可能性があります。 パーキンソン病患者のように、歩行がより可変的になるにつれて、歩行の制御は自動ではなくなり、つまり前頭前皮質の関与がより必要になるという仮説が立てられています。 ただし、歩行の変動性は自動性の直接的な尺度ではないため、歩行の自動性の障害または歩行の安定性の障害 (つまり、動的バランス) を本当に反映しているかどうかについては議論の余地があります。 脳のワイヤレス機能近赤外分光法 (fNIRS) の最近の開発により、前頭前皮質活動の減少など、より直接的で生理学的な自動性の測定が可能になりました。 ただし、歩行自動性の概念に対する他の皮質領域の寄与はほとんど知られていません。 ここでは、初めてフル キャップの fNIRS システムを使用して、複数の脳領域の皮質活動を監視し、ウェアラブル慣性センサーを使用して、認知能力、レボドパ、キューイングが歩行の自動性にどのように影響するかを判断します。

PD 患者の歩行に対する認知機能障害と介入の影響は複雑です。 実行機能の障害は、PD の歩行とバ​​ランスの障害と関連していますが、この関係が、歩行中の前頭前皮質活動の増加に伴う歩行自動性の不十分な大脳基底核制御を補うことができないためかどうかは不明です。 感覚合図は歩行速度を上げ、前頭前野の活動を減らす可能性がありますが、レボドパとは異なり、自動性の強化により歩行の変動性が低下する可能性があります。 私たちは最近、PD を持つ人々の歩行と方向転換の質を改善するために、新しいタイプのパーソナライズされた (被験者自身の歩行パターンによってトリガーされる) 手首のステップ同期触覚刺激を開発しました。 ここで、歩行と回転の質に対する認知機能障害、ドーパミン作動薬、および触覚キューイングの効果を比較し、改善が前頭前野活動の変化を反映しているかどうかを調査します。

このプロジェクトでは、歩行自動性の皮質相関、PD 患者の手がかりによる歩行自動性の変化、およびこれらの変化が歩行と回転の改善にどのように変換されるかを特徴付けます。 長期的な目標は、PD における自動歩行障害のメカニズムを解明することです。

この研究の目的は、歩行の自動性に対する、斬新でパーソナライズされた触覚キューイング システムの効果を判断することです。 ステップ同期触覚キューイングは、前頭前皮質の活動を減らし (自動性を向上させ)、歩行の変動性 (および歩行速度) を改善するという仮説を立てました。 歩行変動の改善による自動性の改善は、歩行中の前頭前皮質領域以外の活性化の増加と関連すると予測されます (すなわち、感覚運動)。 キューイングの効果を判断するために、PD を持つ 60 人の参加者が 2 つのキューイング介入のうちの 1 つに無作為化されます。 二次分析では、歩行の自動性に対する手がかりの効果が認知機能障害の影響を受けるかどうかを調査します。 さらに、将来の臨床試験のために、1週間の日常生活での触覚キューイングの独立した使用の実現可能性と潜在的な利点を調査します.