An examination of the effect of dual task on gait variability in Parkinson's disease and REM Sleep Behavior disorder

Diese Studie zeigt, dass die Gangvariabilität bei Patienten mit REM-Schlaf-Verhaltensstörung (RBD) im Ausgangszustand der von gesunden Kontrollpersonen ähnelt, jedoch spezifisch erhöhte Gangkosten unter Dual-Task-Bedingungen vorhersagen, welche RBD-Patienten innerhalb von drei Jahren in Parkinson-Krankheit oder Demenz übergehen werden.

Das Wesentliche

Stellen Sie sich vor, Ihr Gehirn ist ein Dirigent, der ein Orchester aus Muskeln leitet, um Sie zum Gehen zu bringen. Normalerweise spielt dieses Orchester auf „Autopilot" – Sie können gehen, während Sie am Telefon sprechen, über das Abendessen nachdenken oder eine Melodie summen, ohne zu stolpern. Doch bei manchen Menschen lässt sich der Dirigent leicht ablenken. Wenn Sie eine zweite Aufgabe (wie einen Telefonanruf) zum Gehen hinzufügen, wird die Musik unruhig, der Takt strauchelt und die Schritte werden unregelmäßig. Diese „Unruhe" nennen Wissenschaftler Gangvariabilität.

Diese Studie untersucht drei Personengruppen, um zu sehen, wie ihre „Orchester" mit dieser Ablenkung umgehen:

1. Gesunde Kontrollpersonen: Menschen ohne bekannte Schlaf- oder Bewegungsstörungen.
2. RBD-Patienten: Menschen mit einer REM-Schlaf-Verhaltensstörung. Das sind Personen, die ihre Träume körperlich ausagieren (wie z. B. im Schlaf boxen oder treten). Diese Erkrankung ist ein starkes Warnzeichen dafür, dass sie später im Leben an Parkinson oder Demenz erkranken könnten.
3. Parkinson-Patienten (PD): Menschen, die bereits an der Krankheit leiden.

Das Experiment: Der „Gehen und Sprechen"-Test

Die Forscher baten alle Teilnehmer, einen speziellen Gang (eine Laufbahn) entlangzugehen, während sie zwei Dinge taten:

• Aufgabe A: Einfach normal gehen.
• Aufgabe B: Gehen und gleichzeitig versuchen, so viele Tiere (oder Farben oder Spiele) wie möglich zu nennen. Dies ist die „Dual-Task"-Aufgabe.

Sie maßen, wie sehr das Gehen „unruhig" (variabel) wurde, wenn das Gehirn beide Aufgaben gleichzeitig bewältigen musste. Sie berechneten einen „Kostenfaktor" für diese Ablenkung: Wie stark verschlechterte sich die Gehqualität, sobald die Person zu sprechen begann?

Was sie fanden

1. Die Parkinson-Gruppe: Der „gestresste Dirigent"
Wie erwartet hatten die Menschen mit Parkinson das unruhigste Gehen. Wenn sie versuchten, zu gehen und zu sprechen, wurden ihre Schritte sehr unregelmäßig, sie verlangsamten sich erheblich und verbreiterten ihren Stand (spreizten die Füße auseinander), um stabil zu bleiben. Ihre „Dual-Task-Kosten" waren hoch – ihr Gehen litt stark unter dem Druck.

2. Die RBD-Gruppe (Die „Schlaf-Schauspieler"): Ein gemischtes Bild
Hier wird es interessant. Als die Forscher alle RBD-Patienten gemeinsam betrachteten, sahen sie keinen großen Unterschied zwischen ihnen und den gesunden Kontrollpersonen. Die „Schlaf-Schauspieler" gingen einfach gut, selbst wenn sie abgelenkt waren. Sie schienen noch nicht die gleichen Gehprobleme wie die Parkinson-Gruppe zu haben.

3. Die „Konverter": Das frühe Warnsignal
Doch die Forscher behielten die RBD-Gruppe drei Jahre lang im Auge. Während dieser Zeit entwickelten 6 der 46 RBD-Patienten Parkinson oder Demenz. Dies sind die „Konverter".

Als die Forscher zurückgingen und den allerersten Geh-Test dieser 6 Personen betrachteten (bevor sie erkrankten), fanden sie etwas Überraschendes:

• Diese 6 Personen hatten bereits hohe „Dual-Task-Kosten".
• Wenn sie versuchten, zu gehen und zu sprechen, wurde ihr Gehen unruhig, sie verlangsamten sich und ihre Schritte wurden unregelmäßig – genau wie bei den Menschen, die bereits Parkinson hatten.
• Die RBD-Patienten, die später nicht erkrankten, gingen normal, selbst wenn sie abgelenkt waren.

Das große Ganze

Stellen Sie es sich wie einen Automotor vor.

• Gesunde Menschen fahren ruhig, selbst wenn das Radio laut spielt.
• Parkinson-Patienten haben einen Motor, der stottert und stockt, wenn das Radio an ist.
• Die meisten RBD-Patienten fahren ruhig, selbst wenn das Radio an ist.
• Aber die 6 RBD-„Konverter" hatten ein verstecktes Motorproblem. Obwohl sie beim normalen Fahren gut aussahen, begann ihr Motor zu stottern, sobald sie das Radio einschalteten (die Dual-Task-Aufgabe).

Das Fazit

Die Studie legt nahe, dass es, wenn eine Person mit REM-Schlaf-Verhaltensstörung Anzeichen von „unruhigem Gehen" zeigt, und zwar speziell dann, wenn sie abgelenkt ist (Gehen und Sprechen), ein Zeichen dafür sein könnte, dass sie sich am alleräußersten Rand befindet, Parkinson oder Demenz zu entwickeln.

Die Forscher geben zu, dass dies eine kleine Studie mit einigen Einschränkungen ist (wie Tests in zwei verschiedenen Räumen), aber die Hauptaussage ist klar: Die Art und Weise, wie sich das Gehen einer Person unter Ablenkung verändert, könnte ein nützliches frühes Warnlicht für diejenigen sein, die gefährdet sind, von „Schlaf-Schauspielern" zu Parkinson-Patienten zu werden.

Technische Zusammenfassung

Technische Zusammenfassung: Eine Untersuchung des Effekts einer Dual-Task-Aufgabe auf die Gangvariabilität bei Parkinson-Krankheit und REM-Schlaf-Verhaltensstörung

Problemstellung
Die Gangvariabilität ist ein anerkanntes Kennzeichen der Parkinson-Krankheit (PD) und mit kognitiven Defiziten sowie einem erhöhten Sturzrisiko verbunden. Während die Ausführung einer Dual-Task-Aufgabe (Gehen unter gleichzeitiger kognitiver Beanspruchung) typischerweise die Gangvariabilität erhöht, ist das Ausmaß dieses Effekts bei der REM-Schlaf-Verhaltensstörung (RBD) unklar. RBD ist ein starker Prädiktor für zukünftige Synukleinopathien, einschließlich PD und Lewy-Körper-Demenz (LBD), doch die Evidenz bezüglich Gangveränderungen bei RBD-Patienten vor der Pheno-Konversion ist inkonsistent. Ziel dieser Studie war es zu bestimmen, ob die Gangvariabilität unter Dual-Task-Bedingungen RBD und PD von gesunden Kontrollpersonen unterscheidet und ob spezifische Gangindizes die klinische Progression zu Parkinsonismus oder Demenz innerhalb einer RBD-Kohorte vorhersagen können.

Methodik
Die Studie verwendete ein prospektives Design mit drei Teilnehmergruppen: 46 Personen mit polysomnographisch bestätigter RBD, 23 demografisch angepasste Kontrollpersonen (ohne RBD) und 14 Personen mit PD. Alle Teilnehmer waren kognitiv intakt, 45 Jahre oder älter und frei von schweren psychiatrischen oder neurologischen Komorbiditäten.

• Gangbewertung: Die Teilnehmer unterzogen sich einer standardisierten Ganganalyse mittels einer Zeno-Laufbahn. Sie führten fünf Versuche in zufälliger Reihenfolge durch: Gehen mit Vorzugsgeschwindigkeit, Gehen mit hoher Geschwindigkeit, Dual-Task-Gehen (Vorzugsgeschwindigkeit unter gleichzeitiger Nennung von Gegenständen einer Kategorie), Tandemgehen und Rückwärtsgehen.
• Dual-Task-Kosten: Das primäre Maß für die Gangbeeinträchtigung waren die „Dual-Task-Kosten", berechnet als: (Normales Gehen – Dual-Task-Gehen) / Normales Gehen * 100.
• Analysierte Parameter: Die Studie bewertete den Enhanced Gait Variability Index (eGVI), die Funktionale Gehleistung (FAP), die Geschwindigkeit, die Schrittlänge, die Kadenz, die Standfläche (Breite) und die Doppelstützzeit.
• Längsschnitt-Nachbeobachtung: Die medizinischen Unterlagen wurden drei Jahre nach der Aufnahme überwacht. RBD-Teilnehmer wurden als „Konverter" (diejenigen, die PD oder LBD entwickelten) oder „stabil" (diejenigen, die dies nicht taten) kategorisiert.
• Statistische Analyse: Gruppenunterschiede (Kontrolle, RBD, PD) wurden mittels ANCOVA mit Alter und Testort als Kovariaten analysiert. Längsschnittvergleiche zwischen RBD-Konvertern und Nicht-Konvertern nutzten Welch-t-Tests, wobei eine sekundäre Analyse die Altersunterschiede kontrollierte, indem Teilnehmer unter 60 Jahren in der Nicht-Konverter-Gruppe ausgeschlossen wurden.

Hauptergebnisse

• PD vs. Kontrollen/RBD: Die PD-Gruppe wies unter beiden Bedingungen (normal und Dual-Task) eine signifikant höhere eGVI (Gangvariabilität) auf als sowohl die RBD- als auch die Kontrollgruppe. PD-Teilnehmer zeigten zudem signifikant höhere Dual-Task-Kosten für FAP, Kadenz, Standflächenbreite und Doppelstützzeit. Bemerkenswert ist, dass sich die Kontroll- und RBD-Gruppen während der Dual-Task-Aufgaben die Schrittbreite nicht signifikant veränderten, während die PD-Gruppe ihre Standfläche um 26 % verbreiterte.
• RBD vs. Kontrollen: Zu Beginn gab es keine signifikanten Unterschiede in der Gangvariabilität oder den Dual-Task-Kosten zwischen der gesamten RBD-Gruppe und der Kontrollgruppe. Tatsächlich wies die RBD-Gruppe bei mehreren Parametern (FAP, Schrittlänge, Kadenz, Doppelstützzeit) niedrigere Dual-Task-Kosten als die Kontrollgruppe auf, was darauf hindeutet, dass die RBD-Kohorte physiologisch gesünder gewesen sein könnte oder dass die Studienpower nicht ausreichte, um subtile Baseline-Unterschiede zu erkennen.
• RBD-Konverter vs. stabile RBD: Innerhalb der RBD-Kohorte konvertierten 6 Teilnehmer über den dreijährigen Nachbeobachtungszeitraum zu einer neurodegenerativen Erkrankung (PD oder LBD). Im Vergleich zu stabilen RBD-Teilnehmern wiesen diese Konverter zu Beginn signifikant höhere Dual-Task-Kosten für FAP, Geschwindigkeit, Kadenz und Doppelstützzeit auf.
  • Das Gangprofil der Konverter ähnelte stark dem der PD-Gruppe, gekennzeichnet durch reduzierte Geschwindigkeit und Kadenz sowie erhöhte Doppelstützzeit während der Dual-Task-Aufgaben.
  • Ein auffälliger Befund war, dass Konverter paradoxerweise während der Dual-Task-Aufgaben eine schmalere Standfläche einnahmen, während stabile RBD-Teilnehmer eine normale Breitenanpassung beibehielten.
  • Konverter zeigten zudem im Vergleich zu stabilen RBD-Teilnehmern eine höhere Inzidenz von Riechstörungen, Harnwegsdysfunktion, erektiler Dysfunktion und Diabetes.

Bedeutung und Behauptungen
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Gangvariabilität zu Beginn RBD-Patienten nicht unbedingt von gesunden Kontrollpersonen unterscheidet, eine erhöhte Gangvariabilität unter Dual-Task-Bedingungen jedoch als Biomarker für eine bevorstehende Pheno-Konversion bei RBD-Patienten dienen kann. Konkret legt die Studie nahe, dass RBD-Patienten, die kurz davor stehen, zu Parkinsonismus oder Demenz zu konvertieren, unter Dual-Task-Stress ein Gangprofil aufweisen, das dem etablierter PD-Patienten entspricht.

Die Autoren behaupten bescheiden, dass diese kinematischen Veränderungen (Reduktionen der Geschwindigkeit/Kadenz und Erhöhungen der Doppelstützzeit während Dual-Task-Aufgaben) dazu beitragen könnten, RBD-Patienten mit Risiko für die Entwicklung von Synukleinopathien zu identifizieren, bevor klinische motorische Symptome auftreten. Die Studie validiert zudem die Verwendung des Enhanced Gait Variability Index (eGVI) als sensibles Maß zur Erkennung von Gangvariabilität bei PD.

Anerkannte Einschränkungen
Die Autoren weisen auf mehrere Einschränkungen hin, darunter eine relativ kleine Kontrollgruppe im Vergleich zur früheren Literatur, den unerwarteten Befund einer höheren Gangvariabilität bei Kontrollpersonen im Vergleich zur gesamten RBD-Gruppe (was Baseline-Unterschiede verschleiert haben könnte) und die Tatsache, dass alle PD-Teilnehmer an einem anderen Laborstandort getestet wurden als die initiale RBD/Kontroll-Kohorte, was potenziell Umweltvariablen eingeführt hat. Trotz dieser Faktoren geht die Studie davon aus, dass die Dual-Task-Ganganalyse ein potenzielles Fenster in die präklinische Progression von Synukleinopathien bietet.