Virtuele visuele cues om freezing te verminderen bij mensen met de ziekte van Parkinson

Bevriezen van lopen (Engels: freezing of gait (FOG)) is een beperkend en
potentieel schadelijk symptoom dat optreedt bij een meerderheid van de mensen
met de ziekte van Parkinson (PD) in de loop van de ziekte. Externe cues, zoals
een metronoom of balkjes op de grond, ondersteunen de timing en het schalen van
geautomatiseerde beweging (zoals lopen), waardoor het starten en voortzetten
van het lopen wordt gefaciliteerd. Het onderliggende mechanisme van visueel
gecuede beweging is nog niet volledig opgehelderd. Het
cerebellaire-thalamo-corticale (CTC) netwerk is waarschijnlijk betrokken bij
het synchroniseren van de beweging met het externe ritme van de cue, maar dit
is niet onderzocht bij patiënten met PD en FOG (PD-FOG). In deze studie willen
wij een paradigma valideren welke kan worden gebruikt bij toekomstige
beeldvormende onderzoeken gericht op de neuronale netwerken welke betrokken
zijn bij visueel gecuede beweging. Daarnaast onderzoeken we in dit exploratieve
gedragsmatige experiment of bewegende visuele cues in een virtual reality (VR)
omgeving bevriezen en motor timing kan verbeteren bij mensen met PD-FOG.

Het primaire doel van dit onderzoek is het valideren van een virtual reality
(VR) foot pedalling paradigma voor het onderzoek van visuele cues en bevriezen
van lopen bij mensen met de ziekte van Parkinson en bevriezen van lopen, om
gebruik van dit paradigma voor toekomstig beeldvormend onderzoek mogelijk te
maken.

Het secundaire doel van dit onderzoek is het bepalen van de invloed van
virtuele visuele cues op bevriezen en motor timing bij personen met de ziekte
van Parkinson en bevriezen van lopen.

Dit is een exploratieve gedragsmatige studie. Experimenten worden uitgevoerd
tijdens een eenmalig bezoek aan de Universiteit Twente. Patiënten zijn in de
levodopa OFF-staat (>12 uur na de laatste Parkinson medicatie inname). Het
studiebezoek bestaat uit ontvangst en uitleg over de studie (15 minuten), een
looptaak (42 minuten), VR foot pedalling experiment (33 minuten), vragenlijsten
(45 minuten) en een exit interview (15 minuten); in totaal 2.5 uur. Bij de
looptaak lopen deelnemers door een gang. Op gerandomiseerde tijdspunten krijgen
zij een signaal om het lopen te stoppen danwel te starten of continueren. Om de
cognitieve belasting te verhogen om hiermee meer bevriezen van lopen op te
wekken, worden de start- en stopsignalen als een aangepaste auditore Strooptaak
gegeven. De looptaak wordt uitgevoerd in de aan- en afwezigheid van visuele
cues, in de vorm van dwarse balkjes op gelijke afstand van elkaar op de vloer.
Tijdens het VR foot pedalling experiment navigeren deelnemers door een VR
omgeving door alternerend op voetpedalen te drukken. Drie verschillende
condities worden afgebeeld in de VR omgeving: zonder visuele cues, met dwarse
balken en met een trap. Iedere conditie wordt 12 maal herhaald, met een pauze
tussen blokken. Opnieuw wordt de aangepaste auditore Stroop taak toegepast om
de cognitieve belasting te verhogen en bevriezen van lopen te induceren. In het
exit interview worden deelnemers gevraagd naar hun ervaring met het VR foot
pedalling paradigma. Deze informatie zal worden gebruikt om de interpretatie
van de huidige gegevens te versterken en de ontwikkeling van een
onderzoeksopzet met een soortgelijk paradigma te verbeteren.

Deelnemers voeren twee taken uit in een enkel bezoek: een looptaak, en een virtual reality (VR) foot pedalling experiment. Bij de looptaak lopen deelnemers door een gang. Op gerandomiseerde tijdspunten krijgen zij een signaal om het lopen te stoppen danwel te starten of continueren. De looptaak wordt uitgevoerd in de aan- en afwezigheid van visuele cues, in de vorm van dwarse balkjes op gelijke afstand van elkaar op de vloer. Tijdens het VR foot pedalling experiment navigeren deelnemers door een VR omgeving door alternerend op voetpedalen te drukken. Drie verschillende condities worden afgebeeld in de VR omgeving: zonder visuele cues, met dwarse balken en met een trap. Iedere conditie wordt 12 maal herhaald, met een pauze tussen blokken.

Alle procedures zijn niet-invasief. Experimenten worden uitgevoerd als
patiënten in de OFF-fase zijn (>12u na de laatste inname van dopaminerge
medicatie). Naar verwachting zal hierdoor meer bevriezen optreden (wat de power
van de studie vergroot waardoor minder deelnemers nodig zijn) evenals meer
parkinson-gerelateerde klachten welke naar het uitgangniveau zullen terugkeren
na medicatieinname na het experiment. Onderzoek in de OFF-fase zijn
gebruikelijk bij Parkinson onderzoek en stelt patiënten niet aan een risico
bloot.

Gedurende de looptest kan fysieke vermoeidheid optreden. Dit wordt
geminimaliseerd door deelnemers toe te staan zo vaak en lang als nodig is te
pauzeren. Mensen met de ziekte van Parkinson, en vooral zij met tevens
bevriezen van lopen, hebben ten gevolge van hun ziekte een verhoogd risico op
vallen. Dit valrisico wordt verkleind door een onderzoeker continu met de
deelnemers mee te laten lopen. Het VR foot pedalling paradigma wordt liggend
uitgevoerd, met enkel voetbewegingen. Er zijn geen risico's geassocieerd met
het VR foot pedalling experiment en de verwachte last voor de deelnemers is
zeer laag. De vragenlijsten worden wijdverbreid gebruikt binnen medisch
onderzoek en vormen geen belasting voor deelnemers.