Dopamin och motorisk inlärning vid cerebral pares

Mål

Det breda syftet med denna studie är att fastställa förhållandet mellan variationer i gener relaterade till dopamin (DA) neurotransmission i områden av hjärnan som är associerade med motorisk lutning (t. DRD1, DRD2, DRD3, COMT, DAT) och/eller aktivitetsberoende hjärnplasticitet (t.ex. BDNF) och skillnader i motorisk inlärningshastighet och kognitiva bearbetningsförmåga hos personer med och utan cerebral pares (CP). Vi antar att individuella genetiska skillnader kommer att vara relaterade till förmågan att lära sig nya motoriska och kognitiva färdigheter och kan därmed ge en potentiell förklaring till den ofta rapporterade responsvariabiliteten på rehabiliterande terapier som ses vid CP. Vi kommer också att undersöka huruvida motoriska och kognitiva inlärningsförmågor är korrelerade hos individer, vilket kan föreslå liknande underliggande neurala mekanismer. Slutligen skulle vi vilja utvärdera effekten av belöningar på procedurinlärning i CP, för att preliminärt bedöma hur beteendemanipulationer av DA-systemet kan påverka inlärning mellan individer.

Studiepopulation: Högst 120 ambulerande barn och unga vuxna med och utan CP (åldrar 5-25 inklusive) kommer att registreras i detta protokoll.

Design: Detta protokoll kommer att bestå av två separata men relaterade studier: Studie #1 är ett observationsförsök där försökspersoner med och utan CP kommer att delta i två olika träningsparadigm, 10 sessioner vardera, en som involverar att lära sig nya arbetsminnesuppgifter och en som involverar motorisk inlärning i de nedre extremiteterna, anpassad från den horisontella steguppgiften som används i gnagarstudier. Alla kommer att ta blodprov för genetiska analyser vid baslinjen, vars resultat kommer att relateras till förändringar i prestation (inlärning) per uppgift efter träning.

Studie #2 kommer att vara en utvärdering inom ämnena i CP endast på effekterna av belöning (versus ingen belöning) under inlärning, vilket antas öka dopaminöverföringen. Genomsnittliga och individuella svar på belöningsbaserat lärande kommer att bedömas och relateras till genetiska variationer i dopaminöverföring.

För försökspersoner med CP skulle vi vilja få hjärn-MRT men detta är valfritt och om de inte kan eller vill göra denna del kan de fortfarande delta i detta protokoll.

Resultatmått: Primära utfall är förändringar i prestation (inlärning) på varje uppgift efter träning som kommer att vara relaterade till närvaro eller frånvaro av polymorfismer som har associerats med hjärnans plasticitet eller med brister i arbetsminne och/eller motorisk inlärning. Individuella svar på belöningar kommer också att vara relaterade till variationer relaterade till hög kontra låg dopaminöverföring i hjärnan.