Impacto do exercício no condicionamento do piscar de olhos nas ataxias espinocerebelares

As ataxias espinocerebelares são um grupo de distúrbios que causam incapacidade grave devido à incoordenação progressiva. Sem medicamentos aprovados pela FDA, há uma necessidade crítica de encontrar tratamentos eficazes. A equipa de investigação demonstrou que o treino aeróbico de alta intensidade, definido como sessões de treino de 30 minutos, 5x por semana a uma frequência cardíaca máxima acima de 80%, é um tratamento potencial, causando melhorias clinicamente significativas nos sintomas de ataxia aos 6 meses em comparação com o equilíbrio doméstico. treinamento. No entanto, não está claro se o treino aeróbico induz alterações neuroplásticas no cerebelo danificado para melhorar a aprendizagem motora, ou se as melhorias se devem principalmente ao aumento da força e resistência das pernas, que ajudam a compensar os défices de equilíbrio.

A fim de investigar o impacto do treinamento aeróbico na aprendizagem motora dependente do cerebelo, a equipe de pesquisa propõe o uso do condicionamento do piscar de olhos. Neste paradigma, um estímulo incondicionado, como um flash de luz, é usado para provocar um piscar reflexivo. Quando um estímulo condicionado neutro, como um tom, é emparelhado repetidamente com o flash de luz, os indivíduos aprendem a piscar os olhos em resposta ao tom (resposta condicionada). A magnitude do aprendizado é medida pela porcentagem de tentativas que resultam em uma resposta condicionada ou pela mudança média na amplitude da resposta condicionada. Infelizmente, o condicionamento do piscar de olhos não é frequentemente utilizado em estudos clínicos devido ao alto custo, às extensas habilidades de programação e gerenciamento de dados necessárias para interpretar os dados, e à necessidade de múltiplas visitas pessoais para verificar a magnitude do aprendizado.

Num esforço para superar essas barreiras, os colaboradores da equipe de pesquisa desenvolveram recentemente o iBlink, um aplicativo para smartphone que pode testar remotamente o condicionamento do piscar de olhos. Este aplicativo é de baixo custo, simples para os participantes usarem em casa e produz dados facilmente interpretáveis. Além disso, a equipe de pesquisa mostrou que o iBlink pode ser usado para determinar alterações no condicionamento do piscar de olhos devido ao treinamento aeróbico em indivíduos saudáveis. Assim, o objetivo deste estudo piloto será utilizar o aplicativo iBlink para estudar o impacto do exercício no condicionamento do piscar de olhos como proxy para aprendizagem motora em ataxias espinocerebelares.

Objetivo 1) Determinar se indivíduos com ataxias espinocerebelares apresentam déficits no condicionamento do piscar de olhos usando iBlink. Estudos anteriores indicam que indivíduos com ataxia espinocerebelar 3, 6 e ataxia de Fredrich apresentam comprometimento do condicionamento do piscar de olhos, mas não está claro se isso é verdade para outros tipos de ataxia. Assim, os investigadores recrutarão indivíduos com uma variedade de tipos de ataxia espinocerebelar e compararão o condicionamento do piscar de olhos com controles saudáveis ​​pareados por idade e sexo (condição inicial). Os investigadores levantam a hipótese de que todos os participantes com ataxia espinocerebelar terão condicionamento de piscar prejudicado em comparação com controles saudáveis, mas os participantes com tipos de ataxia espinocerebelar que causam déficits oculomotores terão mais comprometimento do que indivíduos com outros tipos de ataxia.

Objetivo 2) Impacto do exercício aeróbico agudo no condicionamento do piscar de olhos em ataxias espinocerebelares. O exercício aeróbico agudo aumenta a taxa de resposta condicionada em indivíduos saudáveis, e esse aumento é maior em indivíduos fisicamente ativos quando comparados a pessoas sedentárias. Para este estudo, os participantes com ataxia espinocerebelar serão classificados como sedentários ou fisicamente ativos por meio do Questionário Global de Atividade Física. Em seguida, os participantes serão solicitados a realizar 30 minutos de treinamento aeróbico agudo em intensidade moderada (~75% da frequência cardíaca máxima) por 5 dias consecutivos. Imediatamente após cada treinamento, os participantes usarão o iBlink e os resultados serão comparados à condição inicial (Objetivo 1). Os investigadores levantaram a hipótese de que todos os participantes com ataxia terão melhora no condicionamento do piscar de olhos (aumento da mudança média na amplitude de resposta condicionada) após treinamento aeróbio agudo, mas aqueles que são mais fisicamente ativos terão mais aprimoramento com exercícios.

Objetivo 3) Impacto do exercício aeróbico de longo prazo no condicionamento do piscar de olhos em ataxias espinocerebelares. Os participantes serão randomizados para equilíbrio doméstico ou treinamento aeróbico por 6 meses. Os participantes serão submetidos ao condicionamento do piscar de olhos usando iBlink no início do estudo, 3, 6 e 9 meses. Os sintomas de ataxia também serão determinados usando a Escala de vídeo remoto para avaliação e classificação de ataxia (SARAhome) em cada avaliação. Os investigadores levantam a hipótese de que os indivíduos do grupo aeróbico terão melhorado o condicionamento do piscar de olhos em comparação com o grupo de treinamento de equilíbrio. Além disso, os investigadores esperam que as melhorias nas pontuações SARA se correlacionem com melhorias no condicionamento do piscar de olhos, apoiando que o treinamento aeróbio está induzindo alterações neuroplásticas no cerebelo.

Significado clínico: O treinamento aeróbico demonstra-se promissor como tratamento para ataxias espinocerebelares, mas o mecanismo de melhora não é claro. Este estudo aborda se o treinamento aeróbio pode melhorar o aprendizado motor em indivíduos com degeneração cerebelar. Também ajudará a validar o uso do aplicativo iBlink como uma maneira fácil, barata e remota de testar o condicionamento do piscar de olhos. Assim, o condicionamento do piscar de olhos pode ser mais facilmente usado para monitorar ataxias espinocerebelares ou como medida de resultado em estudos clínicos futuros.