Neuromodulacja dla przestrzegania ćwiczeń

Kontekst: Liczba hospitalizacji związanych z upadkiem oraz związana z nimi zachorowalność i śmiertelność wciąż rosną, pomimo dostępności programów zapobiegania upadkom opartych na dowodach od ponad dwóch dekad. Jest to poważny problem, ponieważ ponad 2,5 miliona osób starszych jest leczonych rocznie z powodu urazów związanych z upadkiem w USA. Programy zapobiegania upadkom skupiające się na ćwiczeniach siłowych i równoważących odniosły sukces w placówkach, ale programy ćwiczeń są nieskuteczne w domu z powodu braku przestrzegania zaleceń. Szacunki wskazują, że tylko 1 na 5 osób przestrzega domowych programów ćwiczeń w celu zapobiegania upadkom. Istnieje zatem pilna potrzeba poprawy przestrzegania ćwiczeń wykonywanych w domu przez osoby starsze dążące do poprawy równowagi w celu zapobiegania upadkom. Interwencje behawioralne nie zdołały konsekwentnie poprawić przestrzegania zaleceń dotyczących ćwiczeń. Nie zbadano biologicznych przyczyn słabego przestrzegania zaleceń dotyczących ćwiczeń, takich jak dysfunkcje wykonawcze. Przestrzeganie długotrwałych ćwiczeń zależy od funkcji wykonawczej (EF), która jest kontrolowana przez [grzbietowo-boczną korę przedczołową (DLPFC)] mózgu. EF wpływa na wybory w planowaniu, rezygnację z konkurencyjnych działań, znoszenie subtelnych kosztów czasu i niedogodności oraz zdolność do opóźniania gratyfikacji. Powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (rTMS) to nieinwazyjna neuromodulacja coraz częściej stosowana w interwencjach specyficznych dla sieci neuronowych. rTMS DLPFC poprawia EF, pamięć, motywację i elastyczność umysłową. Dotychczasowe badania rTMS stymulowały korę ruchową do poprawy chodu i równowagi. Rola DLPFC w przestrzeganiu zaleceń dotyczących ćwiczeń nie została zbadana. Proponowane badanie będzie pierwszym, które przetestuje stymulację DLPFC w celu poprawy przestrzegania zaleceń dotyczących ćwiczeń.

Cel: Celem pracy jest określenie wpływu leczenia rTMS na grzbietowo-boczną korę przedczołową w porównaniu z leczeniem pozorowanym na: [1. Krótkoterminowe (2-tyg.) zmiany funkcji wykonawczych;] 2. Długoterminowe (24-tyg.) przestrzeganie domowego programu ćwiczeń; 3. Długotrwałe (24-tyg.) zmiany równowagi i chodu; i [4. Krótkoterminowe (2 tyg.) zmiany poczucia własnej skuteczności i dyskontowanie opóźnień.]

Metody: Starsi weterani prowadzący siedzący tryb życia w społeczności (wiek 65 lat, [N=106]) wezmą udział w podwójnie ślepym, randomizowanym, trójfazowym badaniu z kontrolą pozorowaną. Proponowane badanie będzie wykorzystywać ćwiczenia Nintendo Wii-Fit. Faza I obejmie dwa tygodnie ćwiczeń w placówce w celu oceny bezpieczeństwa i nauki programu, a następnie 12 tygodni ćwiczeń w domu. [Osoby ze słabym przestrzeganiem i te z dobrym przestrzeganiem i niskim EF] zostaną następnie losowo przydzielone do rTMS lub leczenia pozorowanego. Faza II będzie obejmowała dziesięć kolejnych dni tygodnia rTMS lub leczenia pozorowanego wraz z treningiem fizycznym dla osób ze słabym przestrzeganiem [i dla tych z dobrym przestrzeganiem i niskim EF] oraz kontynuacją ćwiczeń w domu dla osób z dobrym przestrzeganiem i EF. Faza III obejmuje 24-tygodniowy program ćwiczeń w domu. Wszyscy badani będą ćwiczyć przez 45 minut pięć dni w tygodniu. [Obiektywna miara zgodności zebrana z konsoli Wii-Fit i ciągły test wydajności Connera dla EF będą głównymi miarami wyników.] Równowaga i chód będą oceniane. [Ocenione zostanie poczucie własnej skuteczności, dyskontowanie opóźnień wraz z lękiem przed upadkami oraz częstość występowania upadków. Miary wyników zostaną ocenione na początku badania oraz po 14, 16 i 40 tygodniach.]

Znaczenie: Ten projekt będzie miał duży wpływ na poprawę przestrzegania programu ćwiczeń, a co za tym idzie, poprawę równowagi u starszych weteranów prowadzących siedzący tryb życia. Pod koniec proponowanego projektu badacze zdobędą wiedzę na temat skuteczności rTMS w poprawie EF i przestrzegania zaleceń dotyczących ćwiczeń. Wiedza zdobyta na temat przestrzegania ćwiczeń domowych miałaby zastosowanie w wielu stanach, takich jak cukrzyca. Ponieważ Wii-Fit i rTMS są łatwo dostępne, przełożenie wyników badań na praktykę kliniczną byłoby szybkie.