Effekten av kognitiv rehabilitering ved bruk av virtuell virkelighet og datamaskinbasert kognitiv stimulering på kognitiv svikt assosiert med bevegelsesforstyrrelser (CogMusT)

Parkinsons sykdom (PD) er en nevrodegenerativ lidelse karakterisert ved progressivt nevronalt tap i substantia nigra i mellomhjernen, så vel som i andre områder som pons, diencephalon, limbisk system og temporal cortex, som er ledsaget av avsetning av alfa -synuklein i overlevende nevroner. (1) Denne nevrodegenerasjonen manifesterer seg klinisk som motoriske symptomer (bradykinesi, rigiditet, tremor) og ikke-motoriske symptomer (depresjon, angst, apati og kognitiv svikt, blant andre).

Kognitiv svikt assosiert med PD er for tiden anerkjent som et av de mest relevante ikke-motoriske symptomene på grunn av den betydelige innvirkningen det har på familier og den økonomiske kostnaden det representerer for folkehelsen. Demens assosiert med PD innledes alltid av en fase med mild kognitiv svikt (MCI), preget av tilstedeværelsen av endringer i nevropsykologiske tester uten vesentlig innvirkning på pasientens funksjonsevne. Pasienter med MCI har høyere risiko for å utvikle demens i løpet av sykdomsforløpet. Konverteringsrater på 27,8 % det første året og opptil 45,5 % etter 3 år er beskrevet. (2)

Kognitiv svikt assosiert med PD avhenger både av dopaminerg denervering av den nigrostriatale kretsen (og sekundær svikt i fronto-subkortikale kretsløp) og på involvering av kolinerge hjernestammestrukturer, som stikker bredt ut i hjernen. (3) Det er også økende bevis for at kognitiv svikt ved PD ikke bare er relatert til avsetningen av alfa-synuklein, men at avsetningen av beta-amyloid (karakteristisk for Alzheimers sykdom) også spiller en viktig rolle. (4)

Huntingtons sykdom (HD) er en dominerende autosomal nevrodegenerativ sykdom forårsaket av en utvidelse av CAG i ekson 1 av genet som koder for huntingtin på kromosom 4. Denne unormale utvidelsen av CAG gir opphav til mutant huntingtin, ansett som hovedproteinet involvert i patofysiologien til HD. (5) Individer som bærer mutasjonen og har ≥40 CAG-repetisjoner vil uunngåelig vise progressiv motorisk (chorea, bradykinesi og dystoni), kognitiv (kognitiv svikt og demens), psykiatrisk (depresjon, apati, perseverativ atferd, irritabilitet, blant andre) , og funksjonsforverring i voksen alder. Gjennomsnittsalderen for debut av motoriske symptomer er rundt 45 år, og sykdomsforløpet er omtrent 10-20 år. (6)

Kognitiv svekkelse assosiert med HS har hovedsakelig blitt tilskrevet progressiv atrofi av basalgangliene sammen med forstyrrelsen av fronto-subkortikale kretsløp som følger med det. Imidlertid har andre diffuse hjerneforandringer, inkludert endringer i cerebral hvit substans og bakre kortikal atrofi, også vist seg å bidra til kognitiv svikt. (7, 8)

Behandlingene som er tilgjengelige for øyeblikket er i utgangspunktet symptomatiske, og så langt er det ikke funnet noe medikament som endrer naturhistorien til disse sykdommene. (9) Å finne et nytt mål eller behandling for å redusere sykdommens progressive natur representerer en viktig utfordring fra et vitenskapelig, helsevesen og sosialt perspektiv. Spesifikt, å handle effektivt i de tidlige stadiene av kognitiv svikt ved PD og HD for å redusere konverteringsraten til demens vil representere en umåtelig fordel.

Målet med kognitiv rehabilitering er å forbedre en persons funksjonelle ytelse og kompensere for kognitive mangler som følge av hjerneskade for å redusere funksjonelle begrensninger, øke folks evne til å utføre daglige aktiviteter. (10) Det endelige formålet er å forbedre livskvaliteten til mennesker. (11, 12)

Kognitive funksjoner henger sammen og er avhengige av hverandre på et anatomisk nivå når funksjonelle responser kreves. De involverer flere typer og nivåer av prosessering. Når en ekstern eller intern aktivitet utføres, kombineres nevronale nettverk, enten modulært eller gjennom storskala nettverk. Disse kombinasjonene rekrutterer spesifikke nevropsykologiske prosesser som utføres for utførelse. Fra visuell gjenkjennelse til initiering av atferdsprosesser (automatisk eller ikke), impulskontroll eller utvikling av metakognitive strategier som planlegger atferd. Derfor, fra et anvendt synspunkt, vil det å formulere rehabiliteringsaktiviteter som dekker hele spekteret av prosesser, diskret, men også helhetlig, være den hensiktsmessige måten å bruke på for å oppnå terapi som er så økologisk, tilpassbar og generaliserbar som mulig.

Virkningsmekanismen som kognitiv rehabilitering eller stimuleringsprogrammer er basert på er nevroplastisitet. Dette er definert som hjernens evne til å reorganisere sine mønstre av nevronal tilkobling ved å generere nye synapser, justere funksjonaliteten. Nevroplastisitet er tilstede både ved normal aldring og ved tilstander med ervervet hjerneskade eller demens. Den større effekten av denne typen programmer er funnet hos pasienter med ervervet hjerneskade (hjerneslag, traumatisk hjerneskade, blant annet) og i mindre grad innen demens, selv om det har vist en viss fordel sammenlignet med vanlig behandling. I dag er det ingen etablert konsensus om effekten som oppstår ved å utnytte plastisitetsfenomenet, da det avhenger av flere faktorer: type forverring, alder, restitusjonsprosess, kognitiv reserve, genetiske faktorer, blant andre.

Plastisitet kan forbedre læringsprosesser på tre nivåer: et nevronalt nivå, et synaptisk nivå og et nettverksnivå (endringer i funksjonell tilkobling). Disse nivåene utelukker ikke hverandre. Remodellering av kort- og langsiktige nevronale aktivitetsmønstre, inkludert dannelse, eliminering og endring i skytefrekvenser og -terskler, samt spiring av nye aksoner, er de viktigste måtene å oppnå nevronal organisering gjennom erfaring og modning. Nevrotrofiske faktorer modifiseres også av erfaring gjennom epigenetisk regulering.

Effekten musikkterapi har på rytmen og dens forhold til de motoriske aspektene ved basalgangliene antyder at musikkterapi kan være nyttig innen emosjonelle komplikasjoner av nevrodegenerative sykdommer. Studier på musikkterapi ved Parkinsons sykdom har vist effekt og nytte som terapi for talerehabilitering eller forbedring av gang, holdning og balanse. Siden musikkterapi ikke er forbundet med betydelige bivirkninger, fremstår musikk som et levedyktig og attraktivt alternativ som en aktiv kontrollbehandling.

Konklusjoner:

Kognitiv svikt forbundet med bevegelsesforstyrrelser har en betydelig negativ innvirkning på autonomien og livskvaliteten til både pasienter og familier og gjør dem svært avhengige av helsevesen og sosiale ressurser. Behandlingene som for tiden er tilgjengelige er i utgangspunktet symptomatiske, og så langt er det ikke funnet noen terapi som endrer naturhistorien til disse sykdommene.

Mangelen på farmakologiske strategier for å stoppe eller bremse kognitiv nedgang assosiert med nevrodegenerative sykdommer, spesielt bevegelsesforstyrrelser, fremhever viktigheten av å utvikle ikke-farmakologiske terapeutiske strategier for å endre forløpet av kognitiv nedgang og oppnå større funksjonalitet. Kognitive stimuleringsprogrammer basert på RVI eller RVNI har karakteristikken av å skape økologisk gyldige miljøer som gir mulighet for praksis basert på samspillet mellom ulike kognitive prosesser avhengig av oppgaven, og til syvende og sist åpner for generalisering i dagliglivet gjennom læring og automatisering av rutiner eller optimalisering av nevrale nettverk, generering av nye synapser og endringer i nevronal avfyring som tillater nevroplastisitet.

Så langt er bevis på kognitiv rehabilitering innen bevegelsesforstyrrelser basert på kognitive stimuleringsstudier som involverer repetisjon av oppgaver fokusert på en eller flere kognitive prosesser uten klar økologisk validitet, eller i studier basert på virtuell virkelighet som er begrenset til å forbedre motorisk funksjon. ved Parkinsons sykdom (24, 25, 26, 27, 28). Til dags dato har heterogeniteten i konseptualiseringen av kognitiv nedgang i bevegelsesforstyrrelser uten å følge konsensuskriterier for å inkludere pasienter i kliniske studier ført til å demonstrere begrenset effekt eller ikke-sammenlignbarhet med andre studier. Betydningen av å klassifisere pasienter korrekt basert på deres kognitive status er avgjørende for riktig utforming av forsøk rettet mot å forbedre kognitiv funksjon ved bevegelsesforstyrrelser (7, 26, 29, 30).

Derfor har vi designet en studie med fokus på å evaluere effekten av kognitiv rehabilitering basert på RVI og datamaskinbasert kognitiv stimulering på kognitiv nedgang ved bevegelsesforstyrrelser. Gitt naturhistorien til denne typen sykdommer, har vi muligheten til å oppdage kognitive endringer i løpet av relativt kort tid ved hjelp av passende verktøy (31, 32). PD-CRS har vist seg å være i stand til å oppdage endringer i kognitiv status ved Parkinsons sykdom og Huntingtons sykdom over tid (god følsomhet for endringer), og kunne oppdage klinisk relevante forskjeller i løpet av en periode på 6 måneder. For å vurdere klinisk relevans ble Clinical Global Impression of Change-skalaen brukt, med en endring på 11-14 poeng i PD-CRS som minimum for å vurdere at det er en klinisk effekt. Av denne grunn anser vi at en enkeltblind klinisk studie av 6 måneders varighet vil være tilstrekkelig til å demonstrere signifikante forskjeller mellom den kognitive ytelsen til kontrollgruppen (musikkterapi) og RVI eller datamaskinbasert kognitiv stimuleringsgruppe.