Trening og hjerneenergi i PD (EBEPD)

Tidligere arbeid har undersøkt sammenhengen mellom redusert hjerneenergi (gjennom mitokondriell dysfunksjon), selv om en undersøkelse in vivo aldri har vært gjennomførbar på grunn av teknologiske begrensninger. Videre har nyere arbeid antydet trening kan bidra til å redusere effekten av mitokondriell dysfunksjon. Det er således overbevisende bevis for å undersøke hjernens energi/mitokondriell funksjon in vivo, i helse, på ulike stadier av sykdom og forholdet til trening. Selv om slike målinger i seg selv er vanskelige, forventes et nyttig mål å bli utledet fra forholdet mellom den cerebrale metabolske hastigheten av oksygen (CMRO2) og den cerebrale metabolske hastigheten av glukose (CMRGlu), hvis de måles samtidig. Det samtidige aspektet av de to målingene er ekstremt viktig ettersom døgnvariasjoner i CMRO2 kan være så høye som 20 %, mens de i CMRGlu så høye som 38 %. Heldigvis, gitt nyere fremskritt innen måleteknikk og instrumentutvikling, blir slike studier nå mulige: CMRO2 kan oppnås ved hjelp av svært avanserte funksjonelle magnetiske resonansavbildningsteknikker (fMRI) med respiratoriske manipulasjoner, mens CMRGlu kan estimeres ved positronemisjonstomografi (PET) ved å bruke sporstoffet 18F-fluordeoksyglukose (FDG-PET). Et lavere enn normalt forhold mellom CMRO2 og CMRGlu kombinert med en reduksjon i CMRGlu i et hvilket som helst hjerneområde antas å være en indikasjon på lokalt svekket hjerneenergi, relatert til endret mitokondriefunksjon.

Etterforskerne antar at (i) hjerneenergien, målt som forholdet CMRO2/CMRGlu, endres tidlig i Parkinsons sykdom (PD) sammenlignet med alderstilpassede friske kontroller (HC) og fortsetter å bli endret etter hvert som sykdommen utvikler seg; og (ii) trening vil positivt påvirke endringer i hjernens energi hos PD-personer.

Etterforskerne skal rekruttere inntil 30 PD-personer som ikke er vanemosjonister og inntil 10 PD-personer som er vaneøvelser. De 30 ikke-trenerne vil gjennomgå en overvåket seks måneders treningsintervensjon i grupper, med PET/MRI-skanning før og etter. De 10 trenerne vil kun bli skannet én gang (for observasjonssammenlikninger med ikke-trenerne ved baseline) og vil ikke gjennomgå treningsintervensjonen. I en egen studie vil etterforskerne rekruttere opptil 30 HC-er for å sammenligne for å sammenligne deres hjerneenergimålinger med PD-personene ved baseline for å teste hypotese (i). Av de 30 ikke-trenerne vil halvparten få i oppdrag å starte treningsintervensjonen umiddelbart etter baseline-skanningen, og den andre halvparten vil ha seks måneders forsinket start på intervensjonen. Under forsinkelsen vil forsøkspersonene utføre passiv trening i grupper, for å kontrollere sosial interaksjon og mulige placeboeffekter. Longitudinelle sammenligninger av ikke-trenerne før og etter intervensjonen vil teste hypotese (ii).

Målet med denne studien er todelt: å (i) undersøke en sykdomsinitierende mekanisme (unormal mitokondriell funksjon og svekket cellulær bioenergetikk), som kan utgjøre et nytt terapeutisk mål; og å (ii) studere effektene av intervensjonen: Selv om dette vil være en pilotstudie, som involverer begrensede treningsregimer, vil all kunnskap oppnådd om effekten av trening på hjernens energi ha en enorm innvirkning på utformingen av nevrobeskyttende terapier og personlig behandling. .