A rendszeres testmozgás hosszú távon helyreállíthatja az agyi kapcsolatokat Parkinson-kórban szenvedőknél

Az Ohio északkeleti részén található University Hospitals and Veterans Affairs Healthcare System (Cleveland Center for Functional Electrical Stimulation (FES)) által végzett új tanulmány nyomokat ad: A tanulmány kimutatta, hogy a hosszú távú dinamikus edzésprogramok szélesebb körű helyreállító hatással lehetnek a Parkinson-kóros betegek agyi jeleire, mint azt korábban gondolták.

A kutatók a résztvevők mélyagy-stimulációs (DBS) eszközeinek felvételeit használták fel annak felmérésére, hogy a hosszú távú edzésprogramok hogyan tudják „újraaktiválni” a Parkinson-kór által károsított kapcsolatokat.

A korábbi tanulmányokkal ellentétben ez a tanulmány a motoros tünetek enyhülésével összefüggő agyi változások megfejtését célozta meg második generációs DBS-eszközök és egy hosszú távú dinamikus ciklusprogram segítségével Parkinson-kóros betegeknél.

A tanulmány részletei a Clinical Neurophysiology folyóiratban jelentek meg.

A kísérleti tanulmányt Dr. Aasef Shaikh neurológus, a UH&VA munkatársa vezette, aki egyben az Egyetemi Kórházak kutatási alelnöke, neurológia professzor és a Cleveland FES Center orvosigazgató-helyettese.

A tanulmány vezető szerzője, Prajakta Joshi, PhD-hallgató biomedicinális mérnöki szakon a Clevelandi Egyetemi Kórházak Shaikh Laboratóriumában és a clevelandi Louis Stokes VA Orvosi Központ FES Központjában.

„Sok éven át bizonyítottuk, hogy a dinamikus kerékpáros edzés hasznos a Parkinson-kórban fellépő tremor kezelésében” – mondta Dr. Shaikh. „Az új tanulmány a mély agyi stimuláció és egy folyamatos edzésprogram alkalmazását is bevezeti annak vizualizálására, hogy a hosszú távú edzés hogyan képes áthuzalozni az agy idegi kapcsolatait.”

Dr. Shaikh hozzátette, hogy a tanulmány egy másik egyedülálló és kulcsfontosságú eleme a két orvosi rendszer közötti együttműködés volt, amely lehetővé tette a résztvevők szélesebb körének toborzását.

A Parkinson-kórban szenvedő résztvevőket, köztük katonai veteránokat is, arra kérték, hogy négy héten keresztül 12 alkalommal vegyenek részt dinamikus kerékpáros edzésen. Minden résztvevő korábban mélyagyi stimulációs eszközöket kapott a motoros tünetek kezelésére, miközben egyidejűleg mérték az agyi jeleket az elektródák helyén.

A tanulmány egy másik fontos aspektusa az adaptív kerékpározási program volt. Ez a technológia lehetővé teszi a szobakerékpár számára, hogy „megtanulja”, hogyan tekeri a beteg a pedálokat.

Például egy játék képernyőjének nézése közben a kerékpárosokat arra kérték, hogy 80 fordulat/perc sebességgel tekerjenek, és ezt a sebességet körülbelül 30 percig tartsák fenn. A pedálozás intenzitását a képernyőn egy lufiként jelenítették meg, amelyet a víz felett, de a megadott paramétereken belül kellett tartani.

A gép alkalmazkodóképessége miatt a résztvevőknek találgatniuk kellett, mennyi erőfeszítést kell tenniük. A kerékpár motorja segített nekik elérni a 80 fordulat/percet, de az erőfeszítés mértékétől függően növelte és csökkentette az ellenállást is. A kutatók úgy vélik, hogy ez a „toló és húzó” mechanizmus különösen hasznos a Parkinson-kór tüneteinek kezelésében.

Lara Shigo, a Kent Állami Egyetem PhD-jelöltje, a tanulmány társszerzője megjegyzi, hogy a 80 fordulat/perc gyorsabb, mint amit egy személy általában pedálozna, de azt mondja, hogy ez a sebesség nem okoz fáradtságot, mert a motor segít fenntartani ezt a sebességet.

Lenyűgöző eredmények

Az agyi jelfelvételeket a beültetett DBS elektródákról vették fel minden egyes ülés előtt és után.

„Célunk az volt, hogy megértsük a testmozgás azonnali és hosszú távú hatásait az agy azon területén, ahová az elektródákat beültették, és ahol a Parkinson-kór kialakul” – mondta Dr. Shaikh.

A kutatók nem találtak azonnali változásokat az agyi jelekben, de 12 ülés után mérhető változásokat észleltek a motoros kontrollért és a mozgásért felelős jelekben.

Joshi és csapata megjegyezte: „Bár a jelenlegi DBS-rendszerek új ismereteket nyújtanak az agyi aktivitásról, csak az elektródák elhelyezésének területéről származó jelek rögzítésére korlátozódnak. Más agyterületek, amelyek szintén hozzájárulhatnak, továbbra sem ismertek.”

A legfontosabb felismerés, magyarázza Joshi: „Lehet, hogy egy szélesebb körű áramkörről van szó. A testmozgás több felszálló és leszálló útvonalat is befolyásolhat, és lehetséges, hogy hálózati szinten okozunk változást, amely a motoros tünetek javulását közvetíti.”

Joshi hozzáteszi, hogy további kutatások adhatnak további válaszokat: „A jó hír az, hogy a következő tanulmányaink közelebb vihetnek minket a Parkinson-kór forradalmi és személyre szabott kezelési módjaihoz.”