CONTROL Walking Study

Åldrande leder ofta till avsevärda försämringar av gångfunktionen, särskilt för gånguppgifter som är mer komplexa, som att korsa hinder. Detta beror delvis på en brist på fortsatt övning av komplexa promenader (stillasittande livsstil) i kombination med åldersrelaterade brister i hjärnans struktur och integriteten hos hjärnnätverk. Neurorehabilitering kan bidra till återhämtning av förlorad gångfunktion hos äldre vuxna, men stora och ihållande förbättringar är svårfångade. En hörnsten i neurorehabilitering är motorisk inlärning, definierad som en bestående förändring i förmågan att utföra en motorisk uppgift på grund av övning eller erfarenhet. Tyvärr, i de flesta kliniska miljöer, är tids- och kostnadskraven för att leverera en tillräckligt intensiv motorisk inlärningsintervention inte genomförbar. Det finns ett behov av forskning för att utveckla strategier för att förbättra motorisk inlärning av att gå ("locomotor learning") för att förbättra effektiviteten av neurorehabilitering.

Syftet med denna studie är att använda icke-invasiv hjärnstimulering för att öka rörelseinlärningen och att undersöka hjärnnätverk som är ansvariga för rörelseinlärning hos äldre vuxna med nedsatt rörlighet. Forskarna har visat att frontala hjärnregioner, särskilt prefrontal cortex, är avgörande för kontroll av komplexa gånguppgifter. Utredarnas neuroimaging- och neuromodulationsstudier visar också att prefrontal cortexstruktur och nätverksanslutning är viktiga för förvärv och konsolidering av nya motoriska färdigheter. Det finns dock en stor lucka när det gäller inlärning av gånguppgifter. Den föreslagna studien är utformad för att ta itu med denna lucka. Utredarnas pilotdata från äldre vuxna visar att prefrontal transkraniell likströmsstimulering (tDCS) administrerad under inlärning av en komplex hindergångsuppgift bidrar till flerdagars bibehållande av uppgiftsutförande. I den föreslagna studien kommer utredarna att bygga vidare på detta pilotarbete genom att genomföra ett fullskaligt försök som också undersöker mekanismer relaterade till hjärnans struktur, funktionell aktivitet och nätverksanslutning. Utredarna kommer att ta itu med följande specifika mål:

Specifikt mål 1: Bestäm i vilken utsträckning prefrontal tDCS förstärker effekten av uppgiftsövning för att bibehålla prestation på en komplex gånguppgift med hinder.

Specifikt mål 2: Bestäm i vilken utsträckning retention av prestation är associerad med individuella skillnader i baslinje- och praktikinducerade förändringar i hjärnmått (inklusive grå substansvolym och hjärnnätverkssegregation).

Specifikt mål 3: Undersök i vilken utsträckning tDCS modifierar segregering av nätverk i vila tillstånd.

Forskarna förutser att prefrontal tDCS kommer att öka retentionen av rörelseinlärning, och att data kommer att ge det första beviset på specifika hjärnmekanismer som är ansvariga för rörelseinlärning/retention hos äldre vuxna med rörlighetsbrist. Denna nya kunskap kommer att ge en kliniskt genomförbar interventionsmetod samt avslöja mekanistiska mål för framtida interventioner för att förbättra rörelseinlärning och retention.