Effects of aging and Parkinson's disease on walking : neurophysiological approach
Effets de l'âge et de la maladie de Parkinson sur la marche : approche neurophysiologique
Résumé
With aging and the onset of neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease, cog-nitive and motor disorders can appear and have repercussions on the activities of daily living. Walking disorders and consequently the risk of falling, in normal and pathological aging, rep-resent a major public health issue. Among the factors that can explain these disorders, pre-frontal activity during walking in aging and Parkinson's disease has been relatively little inves-tigated. The objectives of this thesis were to: 1) better understand the changes in prefrontal ac-tivity during walking with advancing age and in the presence of Parkinson's disease and 2) determine to which extent an intensive physical rehabilitation program could modify prefron-tal activity in these pa-tients. To address the first objective, 93 participants divided into 4 groups (young adult, young-est-old adults, older adults, and Parkinson's disease patients) were included. Prefrontal ac-tivity was measured using functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) during different walk-ing tasks vary-ing in complexity. To address the second objective, prefrontal activity during walking was measured before and after an intensive exercise-based rehabilitation program in patients with the same de-vice. The results show a progressive increase in prefrontal activity with age and Parkinson's disease. This increase is present as early as 55 years of age in single-task walking condition, without alteration of walking performance compared to young adults. This may reflect a greater demand on executive resources to perform the walking task. However, in the dual-task condition, older individuals and patients show prefrontal overactivation, associated with poorer walking performance. This sug-gests that older adults and patients are no longer able to effectively compensate for age-related deficits to perform the dual-task walking. After an intensive rehabilitation program, prefrontal ac-tivity during single-task walking decreased in Parkinson's patients, indicating a decrease in the de-mand for executive resources and thus a gain in the automaticity of walking performance. In conclusion, this thesis work allows us to better understand the neurophysiological modifications with advancing age and Parkinson's disease. From a clinical point of view, this work could also help to identify people at risk of falling earlier.
Avec l’âge et la survenue de maladie neurodégénérative comme la maladie de Parkinson, des troubles cognitifs et moteurs peuvent apparaitre et avoir des répercussions sur les activi-tés de la vie quotidienne. Les troubles de la marche et par conséquent le risque de chute, dans le vieillisse-ment normal et pathologique, représente un enjeu majeur de santé publique. Parmi les facteurs pouvant expliquer ces troubles, l’activité préfrontale pendant la marche au cours du vieillissement et avec la maladie de Parkinson a été relativement peu investiguée. Les objectifs de cette thèse étaient de : 1) mieux comprendre les changements d’activité préfron-tale pendant la marche avec l’avancée en âge et en présence de la maladie de Parkin-son et 2) dé-terminer dans quelle mesure un programme de rééducation physique intensif pouvait modifier l’activité préfrontale chez ces patients. Afin de répondre au premier l’objectif, 93 participants répartis en 4 groupes (jeunes adultes, jeunes-âgés, âgés et patients atteints de la maladie de Parkinson) ont été inclus. L'ac-tivité préfron-tale a été mesurée à travers la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (fNIRS) pendant dif-férentes tâches de marche variant en complexité. Pour répondre au se-cond objectif, l’activité pré-frontale pendant la marche a été mesurée avant et après un pro-gramme de rééducation intensif basé sur de l’exercice physique chez des patients avec le même dispositif. Les résultats montrent une augmentation progressive de l’activité préfrontale avec l’âge et avec la maladie de Parkinson. Cette augmentation est présente dès 55 ans en condition de marche en simple tâche, sans que les performances de marche soient pour autant altérées par rapport à des jeunes adultes. Ceci reflèterait une demande en ressources exécutives plus importante pour réali-ser la tâche de marche. Toutefois, en situation de double tâche, les per-sonnes les plus âgées et les patients présentent une suractivation préfrontale, associée à une plus mauvaise performance de marche. Cela suggère que les personnes âgées et les patients ne sont plus en mesure de compen-ser efficacement les déficits liés à l’âge pour réaliser la tâche de marche en double tâche. Après un programme de rééducation intensif, l’activité pré-frontale pendant la marche en simple tâche di-minue chez des patients parkinsoniens, témoi-gnant une diminution de la demande en ressources exécutives et donc d’un gain dans l’auto-maticité de l’exécution de la marche. En conclusion, ce travail de thèse permet de mieux comprendre les modifications neuro-physiologiques avec l’avancée en âge et la maladie de Parkinson. D’un point de vue clinique, ce travail pourrait également aider à identifier plus précocement les personnes à risque de chute.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
|---|