Neurological Sciences

, Volume 35, Issue 8, pp 1173–1180

Neurofunctional correlates of attention rehabilitation in Parkinson’s disease: an explorative study

Authors

    • Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare, Consiglio Nazionale delle RicercheUnità di Ricerca Neuroimmagini
  • Maria Cecilia Gioia
    • Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare, Consiglio Nazionale delle RicercheUnità di Ricerca Neuroimmagini
  • Maria Salsone
    • Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare, Consiglio Nazionale delle RicercheUnità di Ricerca Neuroimmagini
  • Giulia Donzuso
    • Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare, Consiglio Nazionale delle RicercheUnità di Ricerca Neuroimmagini
    • Dipartimento “G.F. Ingrassia” Sezione di NeuroscienzeUniversita` di Catania
  • Carmelina Chiriaco
    • Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare, Consiglio Nazionale delle RicercheUnità di Ricerca Neuroimmagini
  • Sabrina Realmuto
    • Dipartimento di Biomedicina Sperimentale e Neuroscienze ClinicheUniversità degli Studi di Palermo
  • Alessandra Nicoletti
    • Dipartimento “G.F. Ingrassia” Sezione di NeuroscienzeUniversita` di Catania
  • Gabriele Bellavia
    • Dipartimento di Biomedicina Sperimentale e Neuroscienze ClinicheUniversità degli Studi di Palermo
  • Aurelia Banco
    • Dipartimento di Biomedicina Sperimentale e Neuroscienze ClinicheUniversità degli Studi di Palermo
  • Marco D’amelio
    • Dipartimento di Biomedicina Sperimentale e Neuroscienze ClinicheUniversità degli Studi di Palermo
  • Mario Zappia
    • Dipartimento “G.F. Ingrassia” Sezione di NeuroscienzeUniversita` di Catania
  • Aldo Quattrone
    • Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare, Consiglio Nazionale delle RicercheUnità di Ricerca Neuroimmagini
    • Clinica NeurologicaUniversità degli studi “Magna Graecia”
Original Article

DOI: 10.1007/s10072-014-1666-z

Cite this article as:
Cerasa, A., Gioia, M.C., Salsone, M. et al. Neurol Sci (2014) 35: 1173. doi:10.1007/s10072-014-1666-z

Abstract

The effectiveness of cognitive rehabilitation (CR) in Parkinson’s disease (PD) is in its relative infancy, and nowadays there is insufficient information to support evidence-based clinical protocols. This study is aimed at testing a validated therapeutic strategy characterized by intensive computer-based attention-training program tailored to attention deficits. We further investigated the presence of synaptic plasticity by means of functional magnetic resonance imaging (fMRI). Using a randomized controlled study, we enrolled eight PD patients who underwent a CR program (Experimental group) and seven clinically/demographically-matched PD patients who underwent a placebo intervention (Control group). Brain activity was assessed using an 8-min resting state (RS) fMRI acquisition. Independent component analysis and statistical parametric mapping were used to assess the effect of CR on brain function. Significant effects were detected both at a phenotypic and at an intermediate phenotypic level. After CR, the Experimental group, in comparison with the Control group, showed a specific enhanced performance in cognitive performance as assessed by the SDMT and digit span forward. RS fMRI analysis for all networks revealed two significant groups (Experimental vs Control) × time (T0 vs T1) interaction effects on the analysis of the attention (superior parietal cortex) and central executive neural networks (dorsolateral prefrontal cortex). We demonstrated that intensive CR tailored for the impaired abilities impacts neural plasticity and improves some aspects of cognitive deficits of PD patients. The reported neurophysiological and behavioural effects corroborate the benefits of our therapeutic approach, which might have a reliable application in clinical management of cognitive deficits.

Keywords

Parkinson’s diseaseCognitive rehabilitationAttention deficitsResting-state fMRIParieto-prefrontal cortex

Copyright information

© Springer-Verlag Italia 2014