Forbedring av gåautomatikk ved Parkinsons sykdom: Levodopa eller Donepezil

En utfordring for å studere automatikk er at sentralnervesystemets kretsløp for bevegelse ikke kan vurderes direkte hos mennesker, så skift mellom automatikk og utøvende kontroll har blitt utledet med et dual-task paradigme. Hvis gangarten avtar eller forverres under en samtidig kognitiv oppgave, anses gange som mindre automatisk og bruker mer kortikal kontroll. Nylig har et mer direkte mål på automatikk blitt studert med funksjonell nær infrarød spektroskopi (fNIRS). fNIRS brukes til å måle endringer i nivåer av kortikalt oksygenert hemoglobin (HbO2) ved å bruke lys-vevsinteraksjonsegenskaper til lys innenfor det nære infrarøde området, på samme måte som HbO2 blir oppdaget med magnetisk resonansavbildning. Økt oksygenert hemoglobin er relatert til økt blodstrøm, som igjen reflekterer økt kortikal aktivitet.

En fersk studie viser høyere enn normal aktivering av den prefrontale cortex under vanlig gange hos pasienter med PD, en indikator på økt kortikal kontroll og redusert automatikk. En forbedret forståelse av nevrokjemien som ligger til grunn for gangautomatikk ved PD vil ha implikasjoner for farmakologisk håndtering av gangsvikt ved PD. Hvis redusert gangautomatikk skyldes deprimert sentralt dopamin, kan mer aggressive dopaminerge strategier være på sin plass. På den annen side, hvis redusert gangautomatikk skyldes deprimert sentral kolinerg tonus (som etterforskerne antar), vil kolinerge strategier være mer effektive for å optimalisere gange ved PD. Få studier har undersøkt de positive effektene av kolinerg forsterkning på gang og fall, men ingen har undersøkt dens direkte effekt på gangautomatikk.

Mål I. Undersøk effekten av donepezil eller levodopa på gangautomatikken, målt ved prefrontal cortex aktivitet mens du går. Denne studien vil bruke en dobbeltblind, toveis crossover-design der 20 deltakere med idiopatisk PD vil bli testet enten etter 14 dager med placebo og deres vanlige dose levodopa eller etter 14 dager med donepezil (5 mg/dag oral) og deres vanlige dose levodopa. Levodopa-doser er ikke bestemt eller kontrollert av etterforskerne, da de rekrutterte deltakerne allerede bruker levodopa spesifikt for deres egne behov. Etterforskerne vil måle automatikk ved å måle aktiviteten til den prefrontale cortex mens de går i enkelt- og dobbeltoppgaveforhold med et trådløst fNIRS-system. Etterforskerne spår at donepezil pluss levodopa vil redusere den prefrontale cortex-aktiviteten, noe som indikerer mer automatikk, under gange sammenlignet med placebo og levodopa.

Mål II. Relater gåautomatikk med spatio-temporelle mål for gange. I tillegg til gangautomatikk målt med fNIRS mens de går, vil forsøkspersonene bli utstyrt med 3 treghetssensorer for å måle spatio-temporale trekk ved gange, som skritttid, skrittlengde og deres variasjon. Etterforskerne antar at variasjonen i gangarten vil være relatert til nivået av prefrontal cortexaktivitet. Etterforskerne spår at variabiliteten i gangarten ikke vil endre seg med levodopa, noe som gjenspeiler prefrontal kontroll av gange. Derimot spår etterforskerne at donepezil vil forbedre variasjonen i gangarten, både med og uten en samtidig kognitiv oppgave.