PD에서 모터 메모리 통합 트리거링: 학습 중 미세 모터 작업 및 뇌 활동의 복잡한 연습

이 연구에는 건강한 노인 40명과 파킨슨병(PD) 환자 40명이 포함됩니다. 샘플 크기는 SSP(Swipe-Slide Pattern) 작업(Nackaerts et al. 2020, Behav Brain Res)과 복잡한 작업 훈련에 관한 문헌(Lin et al. 2012, Neuroimage; Sidaway et al. 2016, J Mot Behav). 파일럿 연구는 ST 훈련 후 유지 시 이동 시간이 시퀀스 스와이프에 대해 평균 2.824초 ± 1.015인 것으로 나타났습니다. 문헌을 기반으로, 우리는 유지 시 DT와 ST 훈련 사이의 13.5% 차이를 가정했습니다. 중요한 것은 PD 환자와 HC에서 DT 훈련의 유사한 이점을 가정했습니다. β = 0.20 및 α = 0.05 샘플 크기를 사용하여 요소 간 상호작용 설계(내: 사전 대 사후 대 보유; 사이: ST 대 DT)를 사용하여 반복 측정된 ANOVA 분석을 위해 계산되었습니다. 총 샘플 크기는 62명의 참가자로 추정되었으며 ST 교육에서 31명, DT 교육에서 31명으로 나뉩니다. 30%의 탈락(연구에서 또는 데이터 손실로 인한)을 고려하면 40명의 피험자가 ST 교육을 받고 40명이 DT 교육을 받게 됩니다. PD 환자와 HC는 훈련 유형에 따라 균등하게 나누어 40명의 PD 환자와 40명의 HC가 ST 또는 DT 훈련 부문에 무작위 배정됩니다. 환자는 투약 주기의 OFF 단계(마지막 투약 후 약 12시간)에 검사를 받게 됩니다.

참가자는 먼저 집에서 포함 세션을 거칩니다. 이 세션 동안 그들은 인지 및 운동 능력을 평가하는 광범위한 행동 테스트 배터리를 받게 됩니다. 환자는 투약 단계의 OFF 단계에서 이 세션을 시작하므로 아침 투약을 연기하라는 요청을 받게 됩니다. 첫째, 운동 기능은 MDS-UPDRS(Movement Disorders Society Unified Parkinson's Disease Rating Scale) 및 C3T(Clinch Token Transfer Test)를 통해 평가됩니다. 인지 평가에는 MMSE(Mini-Mental State Examination), MoCA(Montreal Cognitive Assessment) 및 TMT(Trail Making Test)가 포함됩니다. 또한 새로 개발된 테스트 배터리를 사용하여 단일 및 이중 작업 조건에서 두 지점 간 탭, 한 방향으로 스와이프, 여러 방향으로 임의 순서로 스와이프하는 성능을 포함하여 태블릿 기술을 광범위하게 테스트합니다. 또한 참가자가 스마트폰에 사전 정의된 전화번호를 입력해야 하는 휴대폰 작업이 수행됩니다. 평가의 이 부분은 약 60분이 소요됩니다. 그 후 환자는 정기적인 약을 복용할 수 있으며 여러 설문지가 작성됩니다. 여기에는 New Freezing Of Gait Questionnaire(NFOG-Q), 비보행 동결 설문지, Dexterity 설문지(DextQ-24), Mobile Device Proficiency Questionnaire(MDPQ-16), 스마트폰 및 태블릿 사용 및 나머지 부품에 관한 질문이 포함됩니다. MDS-UPDRS의. 또한 일일 레보도파 용량이 기록됩니다. 건강한 대조군은 유사한 프로토콜을 거치지만 질병별 평가 및 설문지는 수행되지 않습니다(즉, MDS-UPDRS, NFOG-Q, 비보행 동결 설문지 및 약물 섭취).

포함 후 참가자는 방사선과로 초대됩니다. UZ 루벤. fMRI를 사용하여 혈역학적 반응을 측정하는 동안 그들은 MRI 호환 태블릿에서 SSP 작업을 훈련할 것입니다. 교육에는 무작위화에 따라 ST 또는 DT로 7분 50초의 2회 실행이 포함됩니다. SSP 작업은 스마트폰이나 태블릿의 잠금을 해제하기 위해 수행해야 하는 손가락 움직임 또는 스마트폰의 키보드를 사용하여 단어를 빠르게 형성하는 데 사용할 수 있는 궤적을 기반으로 합니다. 이 테스트 동안 참가자는 미리 정의된 다른 패턴을 만들어야 합니다. 인지 부하를 줄이기 위해 화면 상단 모서리 중 하나에 패턴이 표시됩니다. 작업 중에 참가자는 자신이 그리는 선을 볼 수 있습니다. 모든 패턴은 9개의 원 중 하나에서 시작되며 동일하게 긴 움직임으로 구성됩니다. 참가자는 온라인 추적을 유지하기 위해 손가락 스타일러스를 화면에서 완전히 떼지 않고 손을 움직여야 합니다. 또한 참가자는 패턴이 완료되면 고정된 시작 지점으로 돌아가도록 지시를 받습니다. 두 번째 작업은 작업을 수행하는 동안 주변 보기에서 켜지는 빨간색 또는 녹색 표시등의 수를 세는 것으로 구성됩니다. 터치 감지 태블릿의 MRI 호환 버전이 사용됩니다. 참가자는 헤드 코일 상단에 내장된 거울을 통해 태블릿에서 펜의 흔적을 볼 수 있습니다. 작업 기반 fMRI 외에도 고해상도 T1 강조 해부학 스캔 및 확산 강조 영상이 수행됩니다. 교육 전후에 SSP 작업에 대한 ST 및 DT 성능은 학습을 피하기 위해 다른 패턴을 사용하여 스캐너 외부에서 평가됩니다. 참가자는 또한 휴대폰 작업을 수행하고 두 지점 테스트 사이를 탭합니다. 또한 참가자는 병원 불안 및 우울증 척도(HADS) 및 피츠버그 수면 품질 지수(PSQI)를 작성합니다.

2일부터 5일까지 참가자는 집에서 SSP 작업을 계속 연습합니다. 이를 위해 참가자는 매일 아침 태블릿에서 SSP 작업을 수행하도록 요청받으며 환자의 경우 일반 약물을 복용하기 직전에 수행됩니다. 이 교육 세션은 10분으로 제한되며 1일차에 배운 패턴과 변형을 허용하는 두 가지 새로운 패턴을 포함합니다. 무작위 연습이 건강한 노인과 파킨슨 병 환자 모두의 유지 및 전이를 개선할 수 있다는 연구 결과가 나타났기 때문에 패턴은 무작위 순서로 제공됩니다. 5일째에 연구원은 참가자의 집으로 이동하여 SSP 작업의 단일 및 이중 작업 버전과 관련된 즉각적인 유지 테스트를 수행합니다. 6일과 7일에 참가자는 보유 기간을 허용하기 위해 연습하지 않습니다. 8일차에 모든 참가자는 ST 또는 DT 모드에서 두 번의 실행으로 구성된 (지연된) 유지/전송 스캔을 받게 됩니다. (i) 학습된 패턴을 포함하는 실행; 및 (ii) 전이를 평가하기 위한 새로운 패턴을 포함하는 실행. 다시 말하지만 SSP 작업에 대한 ST 및 DT 성능은 학습을 피하기 위해 다른 패턴을 사용하여 스캐너 외부에서 평가됩니다. 참가자는 또한 휴대폰 작업을 수행하고 두 지점 테스트 사이를 탭합니다. 스캔 자체 중에 머리 움직임을 최소화하기 위해 이러한 어려움을 수용하기 위한 진공 고정 베개가 사용됩니다.