Dynamisk hjernekartlegging av de funksjonelle effektene av Levodopa på multiple cortex-basale gangliakretser ved Parkinsons sykdom (Dyn-fMRI-PD)

BAKGRUNN Parkinsons sykdom (PD) er en nevrodegenerativ sykdom som påvirker cortico-basal-ganglia-nettverket inkludert dopaminerg degenerasjon. PD behandles med dopaminerg erstatningsterapi som levodopa som er en naturlig forløper for dopamin. Dessverre utvikler de fleste pasienter ufrivillige bevegelser etter mange års behandling som kalles levodopa-indusert dyskinesi (LID). Lite er kjent om hvordan hjernenettverk blir forstyrret i LID. For å undersøke dette vil etterforskerne gjennomføre en multimodal karakterisering av PD-pasienter med LID. Pasienter med og uten lokk vil bli studert ved hjelp av dynamisk oppgavebasert fMRI for å spore de levodopa-induserte endringene i funksjonell hjerneaktivitet og tilkobling i overgangen fra av-til-på-medisinering. For den oppgavebaserte fMRI, vil etterforskerne bruke en ny eksperimentell oppgave som samtidig engasjerer motoriske, emosjonelle og belønningsnettverk. Videre vil etterforskerne også kartlegge og kvantifisere det dopaminerge presynaptiske underskuddet ved å bruke dopamintransportør (DAT) PET ([18F]PE2I-PET) for å korrelere funnene med MR.

Denne studien er en del av en større studie av hjernefenotyping PD (ADAPT-PD) med MR.

FORMÅL Denne delstudien tar sikte på å oppnå en multimodal karakterisering av LID ved PD ved bruk av både fMRI og DAT PET. Videre skal både motoriske, belønnings- og emosjonelle kortiko-basal-ganglia-nettverk undersøkes. Resultatet av denne studien vil legge grunnlaget for en fremtidig ikke-invasiv hjernestimuleringsstudie ved bruk av transkraniell magnetisk stimulering (TMS) ved PD.

HYPOTESER

1. Pasienter med LID vil vise økt respons på en akutt levodopa-utfordring som vil føre til en sterkere tidsavhengig økning i striato-kortikal motornettverksaktivitet (preSMA og putamen) under NoGo-studier etter levodopa-inntak sammenlignet med pasienter uten LID (Herz et al. , 2014).
2. Hos pasienter med LID vil inntak av levodopa resultere i sterkere aktivitetsøkning i SMA og M1 og mindre rekruttering av rIFG under bevegelse (go-responser) sammenlignet med pasienter uten LID (Cerasa et al., 2012).
3. Pasienter med LID vil vise unormal levodopa-indusert, oppgaverelatert tilkobling mellom putamen og og M1 sammenlignet med pasienter uten LID (Herz et al., 2015).
4. Pasienter med LID vil vise redusert dopamintransportøraktivitet i putamen sammenlignet med pasienter uten LID (Hong et al. 2014).

Analysen angående belønning og emosjonell prosessering hos pasienter med LID og sammenligningene mellom fMRI og PET vil være utforskende da ingen tidligere studier er utført.

FORSKNINGSPLAN For delstudien har etterforskerne som mål å rekruttere 25 PD-pasienter med LID, 25 PD-pasienter uten LID og 25 alderstilpassede friske kontroller.