Papel do sono na aprendizagem motora na doença de Parkinson e em idosos saudáveis (TARGET-SLEEP)

Muitas vezes, as PcPD não conseguem reter os efeitos do treinamento por meio do processo de consolidação da memória motora, pelo qual habilidades recém-adquiridas transformam memórias motoras robustas e duradouras sem prática adicional. A consolidação comprometida leva a uma deterioração inevitável do funcionamento diário, ao mesmo tempo em que impede os efeitos prolongados da reabilitação, mesmo nos estágios iniciais da doença (Nieuwboer et al. 2008). Curiosamente, o sono pós-treino facilita a consolidação em adultos saudáveis ​​(King et al. 2017a) e esse efeito pode ser preservado em pcPD (Terpening, 2013). A Targeted Memory Reactivation (TMR) é uma técnica testada em adultos jovens, em que estímulos auditivos são adicionados durante a aprendizagem motora. Os sons relacionados ao aprendizado são então reproduzidos durante o sono pós-treinamento sem movimento rápido dos olhos (NREM) para reforçar as conexões neurais recém-formadas (Diekelmann et al. 2012). A hipótese geral deste projeto é que períodos de sono e TMR melhorarão a consolidação de memórias motoras e marcadores de neuroplasticidade em pessoas com DP e idosos.

Para testar isso, os pesquisadores empregarão um protocolo de 'cochilo' que considera os efeitos circadianos, permitindo que o desempenho após o sono diurno seja diretamente comparado ao de um grupo de controle acordado (King et al. 2017a). A consolidação será definida como a mudança na Aprendizagem da Sequência Motora (MSL) do toque do dedo após um período pós-treinamento de cochilo ou vigília em comparação com o final do treinamento inicial. Para indicar ainda uma consolidação robusta, as alterações no desempenho serão avaliadas após um período de retenção de 24 horas sem prática adicional, bem como durante uma tarefa dupla como medida de automaticidade motora. Um desenho de grupo paralelo permitirá a comparação dentro do grupo (cochilo/vigília), bem como entre pcPD e controles. Em um segundo estudo, os efeitos do TMR na consolidação serão comparados entre os grupos usando uma tarefa de tempo de reação serial (SRT).

O primeiro objetivo (Experiência 1) é determinar se um cochilo de 2 horas melhora a consolidação imediata, retenção de 24 horas e interferência de tarefa dupla de uma tarefa MSL em comparação com um período semelhante de vigília diurna em pessoas com pcPD e controles saudáveis ​​pareados por idade e se o grau de mudança de desempenho é diferente entre esses grupos. Hipótese 1: Os investigadores esperam encontrar consolidação aprimorada, retenção de 24 horas e interferência reduzida de dupla tarefa no desempenho do MSL após um cochilo pós-treino em comparação com a vigília em ambos os grupos. Possivelmente, as melhorias são menos aparentes em pcPD em comparação com os controles devido a suas deficiências cortico-estriatais.

O segundo objetivo (Experiência 2) é determinar se o TMR melhora a consolidação imediata, a retenção de 24 horas e a interferência de dupla tarefa em pessoas com DP e idosos saudáveis, comparando o desempenho em duas sequências motoras aprendidas antes e depois de um período de soneca de 2 horas, durante o qual uma das as duas sequências são reproduzidas usando TMR auditivo. Hipótese 3: O TMR durante o cochilo melhorará a consolidação imediata, a retenção de 24h e a interferência de dupla tarefa do SRT em idosos saudáveis ​​e na DP.

Os participantes primeiro passam pela triagem, durante a qual dados demográficos, capacidade cognitiva e índices de gravidade da doença (incluindo testes de destreza) serão obtidos antes de passar por uma triagem de diagnóstico à noite com polissonografia (PSG) para avaliar as características do distúrbio do sono. Os participantes também completarão uma bateria de testes em escalas de qualidade do sono e humor e usarão um relógio Actigraphy em casa por pelo menos cinco dias e noites antes do primeiro experimento.

Durante o experimento 1, os participantes aprendem o MSL iniciando automaticamente uma sequência de dedos de 5 elementos que é apresentada na tela. Após o aprendizado, os participantes serão equipados com PSG, que inclui EEG. Com base na randomização cega, eles cochilarão por 2 horas ou deitarão na cama, mas permanecerão acordados por um período semelhante. O PSG de vigília garantirá que nenhum participante do grupo de vigília adormeça. Os participantes desfrutarão de uma pausa de 30 a 45 minutos para combater os efeitos da inércia do sono, antes de serem testados novamente no MSL (Reteste 1). No dia seguinte, os participantes serão reavaliados no MSL para teste de retenção de 24h (Reteste 2).

Durante o experimento 2, serão seguidos procedimentos semelhantes aos descritos acima, exceto que os participantes aprenderão duas novas sequências de dedos que são sinalizadas auditivamente, por meio de uma tarefa de tempo de reação serial (SRT). Para o SRT, os participantes visualizam uma linha de quadrados vazios apresentados no meio da tela e cada vez que um quadrado é destacado o participante é instruído a tocar o dedo que está espacialmente associado a esse quadrado o mais rápido e preciso possível, ou seja, uma série tarefa de tempo de reação. A diferença entre a tarefa MSL do experimento 1 e a tarefa SRT do experimento 2 é, portanto, que durante o experimento 1 os participantes iniciam uma sequência que é explicitamente mostrada a eles, enquanto no experimento 2 a sequência é sinalizada. A ordem dos blocos de sequência durante o aprendizado e o reteste, bem como a sequência selecionada para TMR, será randomizada entre os participantes. O desempenho em ambas as sequências será reavaliado após o intervalo e novamente na retenção de 24h sem pistas auditivas.

Os testes MSL e SRT em ambos os experimentos serão precedidos por um teste de vigilância psicomotora como uma medida objetiva da vigilância dos participantes no dia e incluem uma condição de tarefa única e dupla.

Cálculo de potência:

Com base nos achados de Terpening et al. (2013) e Dan et al. (2015), será necessário um mínimo de 16 indivíduos por grupo (NAP, WAKE) de acordo com nossa análise de poder baseada nos resultados de MSL usando β = 0,20 e α = 0,05 para detectar uma diferença de grupo significativa. Para contabilizar possíveis desistências, a meta de recrutamento é 20% maior para garantir poder adequado em nossa análise final. Como tal, um total de 40 pacientes com DP e 40 controles idosos saudáveis ​​serão recrutados para o experimento 1 (i.e. 20 em cada grupo NAP/WAKE). A melhor estimativa de amostra neste momento para o experimento 2 é baseada em estudos anteriores de TMR em adultos jovens, também recrutando 16 indivíduos por grupo de cochilo/vigília (Antony et al. 2012). Portanto, teremos como meta recrutar um total de 20 DP e 20 controles idosos saudáveis ​​para o Experimento 2, novamente respondendo por 20% de abandono potencial.