Effect of levodopa on both verbal and motor representations of action in Parkinson's disease: a fMRI study.

Previous studies have demonstrated that non-demented Parkinson's disease (PD) patients have a specific impairment of verb production compared with noun generation. One interpretation of this deficit suggested the influence of striato-frontal dysfunction on action-related verb processing. The aim of our study was to investigate cerebral changes after motor improvement due to dopaminergic medication on the neural circuitry supporting action representation in the brain as mediated by verb generation and motor imagery in PD patients. Functional magnetic resonance imaging on 8 PD patients in "ON" dopaminergic treatment state (DTS) and in "OFF" DTS was used to explore the brain activity during three different tasks: Object Naming (ObjN), Generation of Action Verbs (GenA) in which patients were asked to overtly say an action associated with a picture and mental simulation of action (MSoA) was investigated by asking subjects to mentally simulate an action related to a depicted object. The distribution of brain activities associated with these tasks whatever DTS was very similar to results of previous studies. The results showed that brain activity related to semantics of action is modified by dopaminergic treatment in PD patients. This cerebral reorganisation concerns mainly motor and premotor cortex suggesting an involvement of the putaminal motor loop according to the "motor" theory of verb processing.

Loss of ability to work and ability to live independently in Parkinson's disease.

OBJECTIVE: Ability to work and live independently is of particular concern for patients with Parkinson's disease (PD). We studied a series of PD patients able to work or live independently at baseline, and evaluated potential risk factors for two separate outcomes: loss of ability to work and loss of ability to live independently. METHODS: The series comprised 495 PD patients followed prospectively. Ability to work and ability to live independently were based on clinical interview and examination. Cox regression models adjusted for age and disease duration were used to evaluate associations of baseline characteristics with loss of ability to work and loss of ability to live independently. RESULTS: Higher UPDRS dyskinesia score, UPDRS instability score, UPDRS total score, Hoehn and Yahr stage, and presence of intellectual impairment at baseline were all associated with increased risk of future loss of ability to work and loss of ability to live independently (P ≤ 0.0033). Five years after initial visit, for patients ≤70 years of age with a disease duration ≤4 years at initial visit, 88% were still able to work and 90% to live independently. These estimates worsened as age and disease duration at initial visit increased; for patients >70 years of age with a disease duration >4 years, estimates at 5 years were 43% able to work and 57% able to live independently. CONCLUSIONS: The information provided in this study can offer useful information for PD patients in preparing for future ability to perform activities of daily living.

Controlled study of 50-Hz repetitive transcranial magnetic stimulation for the treatment of Parkinson disease.

OBJECTIVE: To investigate the safety and efficacy of 50-Hz repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in the treatment of motor symptoms in Parkinson disease (PD). BACKGROUND: Progression of PD is characterized by the emergence of motor deficits that gradually respond less to dopaminergic therapy. rTMS has shown promising results in improving gait, a major cause of disability, and may provide a therapeutic alternative. Prior controlled studies suggest that an increase in stimulation frequency might enhance therapeutic efficacy. METHODS: In this randomized, double blind, sham-controlled study, the authors investigated the safety and efficacy of 50-Hz rTMS of the motor cortices in 8 sessions over 2 weeks. Assessment of safety and clinical efficacy over a 1-month period included timed tests of gait and bradykinesia, Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS), and additional clinical, neurophysiological, and neuropsychological parameters. In addition, the safety of 50-Hz rTMS was tested with electromyography-electroencephalogram (EMG-EEG) monitoring during and after stimulation. RESULTS: The authors investigated 26 patients with mild to moderate PD: 13 received 50-Hz rTMS and 13 sham stimulation. The 50-Hz rTMS did not improve gait, bradykinesia, and global and motor UPDRS, but there appeared a short-lived "on"-state improvement in activities of daily living (UPDRS II). The 50-Hz rTMS lengthened the cortical silent period, but other neurophysiological and neuropsychological measures remained unchanged. EMG/EEG recorded no pathological increase of cortical excitability or epileptic activity. There were no adverse effects. CONCLUSION: It appears that 50-Hz rTMS of the motor cortices is safe, but it fails to improve motor performance and functional status in PD. Prolonged stimulation or other techniques with rTMS might be more efficacious but need to be established in future research.

LINGO1 and LINGO2 variants are associated with essential tremor and Parkinson disease.

Genetic variation in the leucine-rich repeat and Ig domain containing 1 gene (LINGO1) was recently associated with an increased risk of developing essential tremor (ET) and Parkinson disease (PD). Herein, we performed a comprehensive study of LINGO1 and its paralog LINGO2 in ET and PD by sequencing both genes in patients (ET, n=95; PD, n=96) and by examining haplotype-tagging single-nucleotide polymorphisms (tSNPs) in a multicenter North American series of patients (ET, n=1,247; PD, n= 633) and controls (n=642). The sequencing study identified six novel coding variants in LINGO1 (p.S4C, p.V107M, p.A277T, p.R423R, p.G537A, p.D610D) and three in LINGO2 (p.D135D, p.P217P, p.V565V), however segregation analysis did not support pathogenicity. The association study employed 16 tSNPs at the LINGO1 locus and 21 at the LINGO2 locus. One variant in LINGO1 (rs9652490) displayed evidence of an association with ET (odds ratio (OR) =0.63; P=0.026) and PD (OR=0.54; P=0.016). Additionally, four other tSNPs in LINGO1 and one in LINGO2 were associated with ET and one tSNP in LINGO2 associated with PD (P<0.05). Further analysis identified one tSNP in LINGO1 and two in LINGO2 which influenced age at onset of ET and two tSNPs in LINGO1 which altered age at onset of PD (P<0.05). Our results support a role for LINGO1 and LINGO2 in determining risk for and perhaps age at onset of ET and PD. Further studies are warranted to confirm these findings and to determine the pathogenic mechanisms involved.

The influence of drug-induced dyskinesias on manual tracking in Parkinson's disease

The influence of peak-dose drug-induced dyskinesia (DID) on manual tracking (MT) was examined in 10 dyskinetic patients (OPO), and compared to 10 age/gendermatched non-dyskinetic patients (NDPD) and 10 healthy controls. Whole body movement (WBM) and MT were recorded with a 6-degrees of freedom magnetic motion tracker and forearm rotation sensors, respectively. Subjects were asked to match the length of a computer-generated line with a line controlled via wrist rotation. Results show that OPO patients had greater WBM displacement and velocity than other groups. All groups displayed increased WBM from rest to MT, but only DPD and NDPO patients demonstrated a significant increase in WBM displacement and velocity. In addition, OPO patients exhibited excessive increase in WBM suggesting overflow DID. When two distinct target pace segments were examined (FAST/SLOW), all groups had slight increases in WBM displacement and velocity from SLOW to FAST, but only OPO patients showed significantly increased WBM displacement and velocity from SLOW to FAST. Therefore, it can be suggested that overflow DID was further increased with increased task speed. OPO patients also showed significantly greater ERROR matching target velocity, but no significant difference in ERROR in displacement, indicating that significantly greater WBM displacement in the OPO group did not have a direct influence on tracking performance. Individual target and performance traces demonstrated this relatively good tracking performance with the exception of distinct deviations from the target trace that occurred suddenly, followed by quick returns to the target coherent in time with increased performance velocity. In addition, performance hand velocity was not correlated with WBM velocity in DPO patients, suggesting that increased ERROR in velocity was not a direct result of WBM velocity. In conclusion, we propose that over-excitation of motor cortical areas, reported to be present in DPO patients, resulted in overflow DID during voluntary movement. Furthermore, we propose that the increased ERROR in velocity was the result of hypermetric voluntary movements also originating from the over-excitation of motor cortical areas.

The impact of drug-induced dyskinesias on rapid alternating movements in patients with Parkinson's disease

We investigated the likelihood that hypokinesia/bradykinesia coexist with druginduced dyskinesias (DID) in patients with Parkinson's disease (PD). The influence of dyskinesias on rapid alternating movements (RAM) was investigated in ten dyskinetic patients (DPD). Their motor performance was compared to that of ten age/gendermatched non-dyskinetic patients (NDPD) and ten healthy control subjects. Whole-body magnitude (WBM) and fast pronation-supination at the wrist were recorded using 6- degrees of freedom magnetic motion tracker and forearm rotational sensors, respectively. Subjects were asked to pronate-supinate their dominant hand for 10s. Pre- and postmeasures were taken in a neutral position for 20s. RANGE (measure of hypokinesia), DURATION (measure of bradykinesia). VELOCITY (measure of bradykinesia) and IRREGULARITY (measure of fluctuations in movement amplitude) were used to assess RAM performance. Results showed that DPD patients had greater WBM than NDPD and control groups during rest and RAM performance. There were no differences in performance between NDPD and DPD groups for RANGE, DURATION and VELOCITY, despite significant longer disease duration for the DPD group (DPD = 15.5 ± 6.2 years versus NDPD = 6.6 ± 2.6 years). However, both the NDPD and DPD groups showed lower RANGE, longer DURATION, and reduced VELOCITY compared to controls,, suggesting the presence of bradykinesia and hypokinesia. In the case of IRREGULARITY, DPD patients showed clear fluctuations in movement amplitude compared to the NDPD and control groups. However, the lack of correlation between WBM and IRREGULARITY within the DPD group (Spearman's rank order, Rho - 0.31, p > 0.05), suggests that DID was not the primary cause of the fluctuating movementamplitude observed in that group. In conclusion, these findings suggest that DID may coexists with bradykinesia and hypokinesia, but that they are not inevitably accompanied with worsening motor performance.

Effects of Instruction on Walking and Turning Performance in Individuals with Parkinson's Disease

Parkinson’s disease (PD) is characterized by postural instability and gait impairment. Verbal instructions can reduce postural sway and improve gait performance in PD. For gait, this evidence is limited to unobstructed straight-path walking. As falls in PD often occur when turning, the purpose of this thesis was to determine if instructions can benefit turning performance in this population. Twelve individuals with PD performed two walking tasks (normal walking, walking with a 180 degree turn) under four instruction conditions (no instruction, take big steps, make larger trunk movements, focus on end and/or turn point). Task duration and trunk yaw and roll sway were calculated. In general, the results demonstrated that the instruction to take big steps improved performance for both tasks compared to providing no instruction or externally based instruction. These results suggest that instructions related to step amplitude may facilitate walking and turning performance in PD.

Síntesis cinemática de un cambiador de páginas semi-automático

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Diseño) UANL Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, 1997

Habilidades para la elaboración e interpretación de gráficas de cinemática

Tesis (Maestría en la Enseñanza de las Ciencias con Especialidad en Física ) U.A.N.L.

Recherche des facteurs génétiques à l’origine de la maladie de Parkinson dans la population canadienne-française du Québec

La maladie de Parkinson (MP) est une affection neurodégénérative invalidante et incurable. Il est maintenant clairement établi que d’importants déterminants génétiques prédisposent à son apparition. La recherche génétique sur des formes familiales de la MP a mené à la découverte d’un minimum de six gènes causatifs (SNCA, LRRK2, Parkin, PINK1, DJ-1 and GBA) et certains, par exemple LRRK2, contiennent des variations génétiques qui prédisposent également aux formes sporadiques. La caractérisation des protéines codées par ces gènes a mené à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires sousjacents. Toutefois, en dépit de ces efforts, les causes menant à l’apparition de la MP restent inconnues pour la majorité des patients. L’objectif général des présents travaux était d’identifier des mutations prédisposant à la MP dans la population canadienne-française du Québec à partir d’une cohorte composée principalement de patients sporadiques. Le premier volet de ce projet consistait à déterminer la présence de mutations de LRRK2 dans notre cohorte en séquençant directement les exons contenant la majorité des mutations pathogéniques et en effectuant une étude d’association. Nous n’avons identifié aucune mutation et l’étude d’association s’est avérée négative, suggérant ainsi que LRRK2 n’est pas une cause significative de la MP dans la population canadienne-française. La deuxième partie du projet avait pour objectif d’identifier de nouveaux gènes causatifs en séquençant directement des gènes candidats choisis à cause de leurs implications dans différents mécanismes moléculaires sous-tendant la MP. Notre hypothèse de recherche était basée sur l’idée que la MP est principalement due à des mutations individuellement rares dans un grand nombre de gènes différents. Nous avons identifié des mutations rares dans les gènes PICK1 et MFN1. Le premier code pour une protéine impliquée dans la régulation de la transmission du glutamate tandis que le second est un des acteurs-clés du processus de fusion mitochondriale. Nos résultats, qui devront être répliqués, suggèrent que le séquençage à grande échelle pourrait être une méthode prometteuse d’élucidation des facteurs de prédisposition génétiques à la MP ; ils soulignent l’intérêt d’utiliser une population fondatrice comme les canadiens-français pour ce type d’étude et devraient permettre d’approfondir les connaissances sur la pathogénèse moléculaire de la MP.

Développement, mise à l’essai et évaluation qualitative d’une intervention infirmière dyadique auprès de couples âgés vivant avec la maladie de Parkinson au stade modéré

Au Québec, près de 25 000 personnes, principalement des aînés, sont touchées par la maladie de Parkinson (MP), la majorité étant soignée par leur conjoint. Au stade modéré, la MP altère la santé et la qualité de vie de ces couples. Ce stade est propice à la mise en place d’interventions dyadiques, car les couples expérimentent des pertes croissantes, nécessitant plusieurs ajustements. Néanmoins, aucune étude n’avait encore examiné leurs besoins d’intervention lors de cette transition et peu d’interventions pour les soutenir ont fait l’objet d’études évaluatives. Avec comme cadre de référence la théorie de l’expérience de transition de Meleis et al. (2000) et l’approche systémique de Wright et Leahey (2009), cette étude visait à développer, mettre à l’essai et évaluer une intervention auprès de couples âgés vivant avec la MP au stade modéré. À cette fin, un devis qualitatif et une approche participative ont été privilégiés. L’élaboration et l’évaluation de l’intervention s’appuient sur le cadre méthodologique d’Intervention Mapping de Bartholomew et al. (2006) et sur les écrits de Miles et Huberman (2003). L’étude s’est déroulée dans une clinique ambulatoire spécialisée dans la MP. Dix couples et quatre intervenants ont collaboré à la conceptualisation de l’intervention. Trois nouveaux couples en ont fait l’expérimentation et l’évaluation. L’intervention dyadique compte sept rencontres de 90 minutes, aux deux semaines. Les principaux thèmes, les méthodes et les stratégies d’intervention sont basés sur les besoins et les objectifs des dyades ainsi que sur des théories et des écrits empiriques. L’intervention est orientée vers les préoccupations des dyades, la promotion de la santé, la résolution de problèmes, l’accès aux ressources, la communication et l’ajustement des rôles. Les résultats de l’étude ont montré la faisabilité, l’acceptabilité et l’utilité de l’intervention. Les principales améliorations notées par les dyades sont l’adoption de comportements de santé, la recherche de solutions ajustées aux situations rencontrées et profitables aux deux partenaires, la capacité de faire appel à des services et l’accroissement des sentiments de maîtrise, de soutien mutuel, de plaisir et d’espoir. Cette étude fournit des pistes aux infirmières, engagées dans différents champs de pratique, pour développer et évaluer des interventions dyadiques écologiquement et théoriquement fondées.

Étude pilote d‘un programme d‘exercices proactifs dans la maladie de parkinson stades léger à modéré

Travail d'intégration réalisé dans le cadre du cours PHT-6113.

Effet de la maladie de Parkinson et de la médication dopaminergique sur les mécanismes de traitement et d'intégration sensorielle et l'adaptation visuomotrice

L’intégrité de notre système sensorimoteur est essentielle aux interactions adéquates avec notre environnement. Dans la maladie de Parkinson (MP), l’efficacité des interactions quotidiennes entre le corps et l’environnement est fréquemment réduite et diminue la qualité de vie. La MP est une maladie neurodégénérative résultant prioritairement d’une perte neuronale dopaminergique dans les ganglions de la base (GB). Cette dégénérescence altère le fonctionnement normal de la circuiterie associant les GB au cortex cérébral. L’administration de médications dopaminergiques permet d’améliorer les principaux symptômes cliniques moteurs de la MP. Cette thèse porte sur les rôles des GB dans les processus de traitement et d’intégration des informations sensorielles visuelle et proprioceptive et dans les mécanismes d’adaptation visuomotrice. Elle s’intéresse également à l’influence de la médication dopaminergique sur ces fonctions sensorimotrices. Nous avons réalisé trois études comportementales, utilisant l’atteinte manuelle tridimensionnelle comme modèle expérimental. Dans chacune de ces études, nous avons comparé la performance de personnes âgées en santé à celle de personnes souffrant de la MP avec et sans leur médication antiparkinsonienne quotidienne. Ces trois études ont été réalisées à l’aide d’un système d’analyse de mouvement et une station de réalité virtuelle. Dans la première étude, nous avons évalué si les GB sont prioritairement impliqués dans l’intégration sensorimotrice ou le traitement des informations proprioceptives. Pour se faire, nous avons testé la capacité des patients MP à effectuer des atteintes manuelles tridimensionnelles précises dans quatre conditions variant la nature des informations sensorielles (visuelles et/ou proprioceptives) définissant la position de la main et de la cible. Les patients MP ont effectué, en moyenne, de plus grandes erreurs spatiales que les personnes en santé uniquement lorsque les informations proprioceptives étaient la seule source d’information sensorielle disponible. De plus, ces imprécisions spatiales étaient significativement plus grandes que celles des personnes en santé, seulement lorsque les patients étaient testés dans la condition médicamentée. La deuxième étude présentée dans cette thèse a permis de démontrer que les imprécisions spatiales des patients MP dans les conditions proprioceptives étaient le résultat de déficits dans l’utilisation en temps réel des informations proprioceptives pour guider les mouvements. Dans la troisième étude, nous avons évalué si les GB sont prioritairement impliqués dans les mécanismes d’adaptation visuomotrice explicite ou implicite. Pour se faire, nous avons testé les capacités adaptatives des patients MP dans deux tâches variant le décours temporel de l’application d’une perturbation visuomotrice tridimensionnelle. Dans la tâche explicite, la perturbation était introduite soudainement, produisant de grandes erreurs détectées consciemment. Dans la condition implicite, la perturbation était introduite graduellement ce qui engendrait de petites erreurs non détectables. Les résultats montrent que les patients MP dans les conditions médicamentée et non médicamentée présentent des déficits adaptatifs uniquement dans la tâche explicite. Dans l’ensemble, les résultats expérimentaux présentés dans cette thèse montrent que la médication dopaminergique n’améliore pas le traitement des afférences proprioceptives et l’adaptation visuomotrice des personnes souffrant de la MP. Ces observations suggèrent que les dysfonctions dans les circuits dopaminergiques dans les GB ne sont pas les seules responsables des déficits observés dans ces fonctions sensorimotrices.

La perception du contraste de 1er et de 2e ordre chez des personnes atteintes de la maladie de Parkinson sous médication dopaminergique

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Nur77 au sein des désordres dopaminergiques inhérents à la schizophrénie, la maladie de Parkinson ou la dépendance aux drogues d'abus

Cette thèse vise à mieux comprendre le rôle du facteur de transcription Nur77 au sein des fonctions physiologiques et pathologiques des voies de neurotransmission dopaminergiques des gaglions de la base. Nous basant sur une implication motrice de Nur77 au sein des dyskinésies induites à la L-DOPA (LIDs), nous avons voulu tester in vivo son implication éventuelle dans les phénomènes moteurs et de sensibilisation associés à l’amphétamine ainsi qu’une implication possible du récepteur nucléaire aux rétinoïdes RXR dont nous avons déjà démontré une implication dans les effets moteurs des antipsychotiques. Un deuxième volet de la recherche à consisté en l’étude de l’implication des extracellular signal-regulated kinase (ERK) et de la protéine kinase C (PKC) dans l’induction de l’ARNm des membres de la famille des Nurs suite à l’activation des cascades de signalisation des récepteurs dopamiergiques D1 et D2 in vivo pour une meilleure compréhension des mécanismes physiopatholoiques liés aux désordres dopaminergiques. Pour ce faire, nous avons, premièrement, soumis des souris sauvages et Nur77-/- à un paradigme de sensibilisation à l’amphétamine ainsi qu’a différents agonistes antagonistes RAR/RXR afin de tester l’implication de Nur77 et d’un éventuel complexe Nur77/RXR dans les effets de l’amphétamine. Deuxièmement, soumis des souris sauvages à une combinaison d’agonistes D1/D2 ou une injection d’antagoniste D2 avec ou sans inhibiteur (ERK1/2 ou PKC) afin de tester l’implication de ces kinases sur l’induction de l’ARNm des membres de la famille des Nurs par hybridation in situ. Nous avons ainsi pu démontrer 1- un rôle moteur de Nur77 dans les effets liés à l’amphétamine notamment avec une absence de stéréotypies et un allongement de la durée de la phase de locomotion chez les souris Nur77-/-; ainsi qu’un rôle éventuel du complexe potentiel Nur77/RXR dans les D1 à mieux définir. 2- un rôle des kinases ERKs et PKCs dans les cascades de signalisation des récepteurs dopaminergiques D1 et D2 menant à l’induction des ARNms de Nur77, Nor-1 et Nurr-1. En perspective, ces résultats nous ouvrent la voie vers une implication éventuelle de Nur77 dans les mécanismes d’apprentissage que sont le Long Terme Potentiation (LTP) et la Long Terme Depotentialisation (LTD) liés aux LIDs et à l’amphétamine.