パーキンソン病の脳の安静時機能ネットワークに対する運動訓練の特徴的な効果

Distinct Effects of Motor Training on Resting-State Functional Networks of the Brain in Parkinson's Disease.

• Amgad Droby
• Inbal Maidan
• Yael Jacob
• Nir Giladi
• Jeffrey M Hausdorff
• Anat Mirelman

抄録

.Nigrostriatalドーパミン作動性の損失は、運動性パーキンソン病につながる、パーキンソン病（PD）の病態生理の特徴です。異なる介入プロトコルは、PDにおける運動と認知機能の改善は、別個の運動と認知経路の変調が発生することを示している。.PD患者の脳の機能ネットワーク上の2つの運動訓練プログラムの効果を調査するために。.37名のPD患者をプロスペクティブに研究した。登録されたすべての患者は、トレッドミルトレーニング（TT）（n = 19）または仮想現実（TT + VR）（n = 18）とトレッドミルのいずれかを6週間実施した。ベースライン時と6週間後に、3次元T1強調および安静時機能MRI（rs-fMRI）データセットを取得する磁気共鳴画像（MRI）スキャン（3T）を実施した。独立成分分析（ICA）を行い、大規模な脳機能ネットワーク内の機能的接続性（FC）の変化を調べた。.両群ともに、大脳基底核ネットワーク、執行制御ネットワーク、前頭葉-視床ネットワーク内の線条体、辺縁系、頭頂部領域でトレーニング後のFCの有意な減少が認められ、センサー運動ネットワーク(SMN)内の尾状部、帯状部でのFCの有意な増加が認められた。さらに、TT+VRトレーニングは、SMN内の補助運動野(SMA)と右前頭前野、小脳ネットワーク内の右中前頭回(MFG)のFCレベルに大きな影響を与えることが、時間×群間相互作用で検出されました。これらのFCの変化は、通常歩行およびデュアルタスク歩行の改善と関連していた。.これらの結果は、VRコンポーネントの追加の有無にかかわらず、TTは異なる神経経路に影響を与え、PDにおける有益な神経可塑性の可能性を強調していることを示唆している。このようなタスク特異的な経路は、PD患者の個々のニーズに合わせた介入を促進する可能性がある。

. Nigrostriatal dopaminergic loss is a hallmark of Parkinson's disease (PD) pathophysiology, leading to motor Parkinsonism. Different intervention protocols have shown that motor and cognitive functions improvement in PD occur the modulation of distinct motor and cognitive pathways. . To investigate the effects of two motor training programs on the brains' functional networks in PD patients. . Thirty-seven PD patients were prospectively studied. All enrolled patients underwent either treadmill training (TT) (n = 19) or treadmill with virtual reality (TT + VR) (n = 18) for 6 weeks. Magnetic resonance imaging (MRI) scans (3 T) acquiring 3-dimensional T1-weighted and resting-state functional MRI (rs-fMRI) data sets were performed at baseline and after 6 weeks. Independent component analysis (ICA) was conducted, and functional connectivity (FC) changes within large-scale functional brain networks were examined. . In both groups, significant post-training FC decrease in striatal, limbic, and parietal regions within the basal ganglia network, executive control network, and frontal-striatal network, and significant FC increase in the caudate, and cingulate within the sensorimotor network (SMN) were observed. Moreover, a significant time × group interaction was detected where TT + VR training had greater effects on FC levels in the supplementary motor area (SMA) and right precentral gyrus within the SMN, and in the right middle frontal gyrus (MFG) within the cerebellar network. These FC alterations were associated with improved usual and dual-task walking performance. . These results suggest that TT with-and-without the addition of a VR component affects distinct neural pathways, highlighting the potential for beneficial neural plasticity in PD. Such distinctive task-specific pathways may foster the facilitation of interventions tailored to the individual needs of PD patients.