Hjerne- og atferdsmessige påvirkninger på motorisk læring ved multippel sklerose

Multippel sklerose (MS) er preget av episodiske anfall hvor det er kraftige nedgang i fysisk funksjon. Selv om nevrorehabilitering er den mest lovende kliniske strategien for motorisk utvinning hos pasienter med MS, er behandlingsrespons og utfall blandet. Dette er kanskje fordi hvert individ med MS har en annen kapasitet til å forbedre seg med rehabilitering, og denne kapasiteten kan være basert på en rekke grunnlinjefaktorer, som sykdomsvarighet, motivasjon, kognitiv status og integritet til underliggende hjernestrukturer. En bedre forståelse av hvilke "nøkkelingredienser" som letter relæring av motoriske ferdigheter under nevrorehabilitering er kritisk nødvendig. Mye av fokuset i rehabiliteringen er på å lære motoriske ferdigheter på nytt. Den første fasen av å lære motoriske ferdigheter krever ofte eksplisitt konsentrasjon om detaljene i bevegelsen. Etter hvert som man blir dyktigere i motorikken, blir den mindre oppmerksomhetskrevende og mer automatisk. De som kan utføre motoriske ferdigheter mer automatisk vil være bedre i stand til å håndtere tilleggskravene til en sekundær oppgave; dermed kan kapasitet for tooppgaveytelse brukes som en indeks på automatikk. Personer med MS opplever demyelinisering som påvirker hjerneområder som er kritiske for motorisk læring. De spesifikke kliniske og patologiske variablene som letter kapasitet for motorisk læring hos personer med MS er imidlertid ikke identifisert. Identifisering av slike variabler kan utnyttes for å bestemme en pasients kapasitet til å dra nytte av nevrorehabilitering i begynnelsen og potensielt for å maksimere motorisk læring under rehabilitering for personer med MS. Det er derfor et presserende behov for å bestemme nøkkelingrediensene som er sterkest forbundet med vellykket omlæring av motoriske ferdigheter hos MS-pasienter.

Vårt langsiktige mål er å utvikle individualisert rehabilitering for personer med MS. Vårt overordnede mål i denne applikasjonen er å identifisere kliniske og patologiske variabler assosiert med vellykket relæring av motoriske ferdigheter. Vår sentrale hypotese, basert på foreløpige data, er at evnen til å lære å gjøre nye bevegelser automatisk oppstår over et dynamisk område og er en funksjon av tilgjengelig kognitiv prosesseringshastighet og integriteten til corticospinal tract og superior cerebellar peduncles. Vi vil teste disse hypotesene ved å rekruttere 146 individer med residiverende-remitterende MS til å delta i en mekanistisk studie som ikke er designet for å være en terapeutisk intervensjon. Deltakerne vil fullføre baseline-testing (inkludert nevroimaging, kognitiv testing og dual-task ytelse) etterfulgt av 4 påfølgende dager med trening på en utfordrende balanseoppgave. Etter en 2-dagers utvaskingsperiode vil deltakerne returnere for ettertesting (inkludert tooppgaveytelse på en dobbelbalanse- og arbeidsminneoppgave). Begrunnelsen for den foreslåtte forskningen er at identifisering av nøkkelingredienser knyttet til kapasiteten for tilegnelse av motoriske ferdigheter vil muliggjøre mer målrettet rehabiliteringsprogrammering, og dermed forbedre pasientresultatene og redusere helseutgifter.

Ved fullføringen av den foreslåtte forskningen forventer vi å forstå mer om kapasiteten for individer med MS til å forbedre seg med motorisk trening, og noen av nøkkelingrediensene som bidrar til å forutsi vellykket overgang mot oppgaveautomatikk, en kritisk komponent i vellykket nevrorehabilitering. Resultatene av dette forslaget vil lette utviklingen av prediktorer for motorisk utvinning, nødvendig for å forbedre rehabiliteringsresultater for personer med MS og andre nevrodegenerative sykdommer.