Dr. Oury Monchi, Ph. D. en modelos neuronales y responsable del Neurophysiological and Neuroimaging Research en el Centre de Recherche del l'Institut Universitaire de geriatrie de Montreal (IUGM), que está afiliada a la Universidad de Montreal, y el Dr. Penny A. MacDonald, neurólogo y becario postdoctoral en el laboratorio del Dr. Monchi, han identificado las razones en el marco de un estudio clínico publicado recientemente en Brain: A Journal of Neurology.
"El objetivo de nuestro estudio era comprender los efectos de la terapia de reemplazo de la dopamina sobre varios aspectos de la cognición en pacientes con enfermedad de Parkinson. Cuando se trata de esta enfermedad en particular, la parte del cerebro más afectadas por el agotamiento de la dopamina es el cuerpo estriado, que se divide en varias estructuras. En la enfermedad de Parkinson, el cuerpo estriado dorsal se ve más afectado que el estriado ventral, que sigue siendo relativamente poco afectado, por lo menos durante las primeras fases de la enfermedad. Observamos que mientras que el tratamiento con dopamina de reemplazo mejora las funciones del cuerpo estriado dorsal, esto sucede a expensas del estriado ventral, que sufre una sobredosis de dopamina, alterando su función ", afirma el Dr. Monchi.
Hasta ahora, el efecto de la terapia de reemplazo de dopamina en la cognición en individuos con enfermedad de Parkinson fue controvertido. El propósito de este estudio, sin embargo, fue a investigar más a fondo. Esto llevó a una serie de pruebas de laboratorio y estudios de neuroimagen que permitió a los investigadores definir claramente las distintas funciones cognitivas realizadas por el cuerpo estriado dorsal y ventral, con lo que han arrojado alguna luz sobre el tema.
"La mejor opción de tratamiento para el control de los síntomas motores de la enfermedad de Parkinson sigue siendo el tratamiento con dopamina de reemplazo. En algunos pacientes, sin embargo, puede tener un efecto negativo sobre aspectos específicos de la cognición. Nuestro descubrimiento por lo tanto, nos permitirá explorar diferentes fármacos y no-fármacos basados en . vías que podrían ayudar a mejorar la salud de las personas afectadas Nuestros hallazgos pueden contribuir a ayudar a desarrollar la medicina personalizada - una vía que se encuentra actualmente al mando de una gran cantidad de atención ", exclama el Dr. MacDonald.
Resumen de la Investigación
Veintidós pacientes con enfermedad de Parkinson sin demencia y veintidós individuos sanos se incluyeron en la primera parte del estudio (de comportamiento), mientras que trece adultos jóvenes sanos, participaron en la segunda parte del estudio (neuroimagen). A cada participante se le pide que escoja repetidamente números (288 veces) como seleccionando el mayor de dos números, por ejemplo. En algunas ocasiones, a los pacientes no se les dio ningún refuerzo, mientras que en otras ocasiones, se vieron influidos por señales diferentes facilitaron la decisión (una función por lo general asociados con el estriado dorsal), o la dificultaron debido a la interferencia (asociado a la estriado ventral). Los pacientes con Párkinson controlaron en on y off. La selección fue validada con imágenes de resonancia magnética que se usa para observar la actividad cerebral durante los ejercicios. Los resultados demostraron que mientras que el reemplazo de dopamina mejora los resultados de las condiciones asociadas con la interferencia (cuerpo estriado dorsal), reduce los resultados de las condiciones asociadas con la facilitación (cuerpo estriado ventral).
Parkinson's Disease: Why Dopamine Replacement Therapy Has a Paradoxical Effect on Cognition?
Dopamine replacement therapy, which is used to manage motor symptoms associated with Parkinson's disease, can, at times, adversely affect cognition. Dr. Oury Monchi, Ph. D. in neuronal modeling and Head of the Neurophysiological and Neuroimaging Research theme at the Centre de recherche de l'Institut universitaire de gériatrie de Montréal (IUGM), which is affiliated with the Université de Montréal, and Dr. Penny A. MacDonald, Neurologist and postdoctoral fellow in Dr. Monchi's laboratory, have identified the reasons why within the framework of a clinical study recently published in Brain: A Journal of Neurology
"The aim of our study was to understand the effects of dopamine replacement therapy on various aspects of cognition in patients with Parkinson's disease. When it comes to this particular disease, the part of the brain most affected by dopamine depletion is the striatum which is divided into several structures. In Parkinson's disease, the dorsal striatum is more severely affected than the ventral striatum, which remains relatively unaffected, at least during the first phases of the disease. We observed that while dopamine replacement therapy enhances the functions of the dorsal striatum, it is at the expense of the ventral striatum which suffers a dopamine overdose, impairing its function," states Dr. Monchi.
Until now, the effect of dopamine replacement therapy on cognition in individuals with Parkinson's disease was controversial. The purpose of this study however, was to further investigate. This led to a series of laboratory tests and neuroimaging studies that allowed researchers to clearly define the distinct cognitive functions performed by the dorsal and ventral striatum, thereby shedding some light on the issue.
"The best treatment option for managing the motor symptoms of Parkinson's disease remains dopamine replacement therapy. In some patients however, it can have a negative effect on specific aspects of cognition. Our discovery will therefore enable us to explore different medication and non-medication based avenues that could help improve the overall health of those affected. Our findings may contribute to helping develop personalized medicine -- an avenue that is currently commanding a great deal of attention," exclaims Dr. MacDonald.
Summary of the Research
Twenty two Parkinson's disease patients without dementia and twenty two healthy individuals were included in the first part of the study (behavioural), while thirteen healthy young adults participated in the second part of the study (neuroimaging). Each participant was asked to repeatedly choose numbers (288 times) such as selecting the higher of two numbers, for example. On some occasions, patients were given no reinforcement, while on other occasions, they were influenced by various cues that made it easier to answer (a function usually associated with the dorsal striatum), or more difficult to answer due to interference (associated with the ventral striatum). Parkinson's patients were tested on or off medication. Selection was validated with functional magnetic resonance imaging which was used to observe cerebral activity during the exercises. Results demonstrated that while dopamine replacement enhances results for conditions associated with interference (dorsal striatum), it reduces results for conditions associated with facilitation (ventral striatum).
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