Säännöllinen liikunta voi palauttaa aivojen yhteydet Parkinsonin tautiin pitkällä aikavälillä

Uusi tutkimus, joka tehtiin Northeast Ohion yliopistollisissa sairaaloissa ja veteraaniasiain terveydenhuoltojärjestelmässä (Cleveland Center for Functional Electrical Stimulationin (FES) kautta), tarjoaa vihjeitä: Se osoittaa, että pitkäaikaisilla dynaamisilla liikuntaohjelmilla voi olla laajempi palauttava vaikutus Parkinsonin tautia sairastavien potilaiden aivosignaaleihin kuin aiemmin on ajateltu.

Tutkijat käyttivät osallistujien syväaivostimulaatiolaitteista (DBS) saatuja tallenteita arvioidakseen, miten pitkäaikaiset liikuntaohjelmat voisivat "aktivoida" Parkinsonin taudin vaurioittamia aivoyhteyksiä.

Toisin kuin aiemmissa tutkimuksissa, tässä tutkimuksessa pyrittiin selvittämään motoristen oireiden lievitykseen liittyviä aivomuutoksia käyttämällä toisen sukupolven DBS-laitteita ja pitkäaikaista dynaamista pyöräilyohjelmaa Parkinsonin tautia sairastavilla potilailla.

Tutkimuksen yksityiskohdat on julkaistu Clinical Neurophysiology -lehdessä.

Pilottitutkimusta johti neurologi Aasef Shaikh, MD, PhD, UH&VA:sta, joka on myös University Hospitalsin tutkimuksen varapuheenjohtaja, neurologian professori ja Clevelandin FES-keskuksen lääketieteellinen apulaisjohtaja.

Artikkelin pääkirjoittaja, Prajakta Joshi, on biolääketieteen tekniikan tohtorikoulutettava Shaikh Labissa University Hospitals Clevelandissa ja FES Centerissä Louis Stokes VA Medical Centerissä Clevelandissa.

”Olemme osoittaneet jo vuosia, että dynaaminen pyöräilyharjoittelu on hyödyllistä Parkinsonin taudin vapinan hoidossa”, sanoo tohtori Shaikh. ”Uusi tutkimus lisää syväaivostimulaation ja jatkuvan harjoitusohjelman käytön visualisoidakseen, miten pitkäaikainen harjoittelu voi uudelleenkytkeä aivojen hermoyhteyksiä.”

Tutkimuksen toinen ainutlaatuinen ja keskeinen elementti, Dr. Shaikh lisäsi, oli kahden lääketieteellisen järjestelmän välinen yhteistyö, jonka ansiosta osallistujia voitiin rekrytoida laajemmin.

Parkinsonin tautia sairastavia osallistujia, mukaan lukien sotaveteraaneja, pyydettiin suorittamaan 12 dynaamista pyöräilyharjoittelukertaa neljän viikon aikana. Kaikille osallistujille oli aiemmin asetettu syväaivostimulaatiolaitteita motoristen oireiden hoitamiseksi, ja samanaikaisesti mitattiin aivosignaaleja elektrodien sijoitusalueella.

Toinen tärkeä osa tutkimusta oli mukautuva pyöräilyohjelma. Tämän teknologian avulla kuntopyörä voi "oppia", miten potilas polkee.

Esimerkiksi peliruutua katsellessa pyöräilijöitä pyydettiin polkemaan 80 kierroksen minuuttinopeudella ja ylläpitämään tätä nopeutta noin 30 minuutin ajan. Polkemisen intensiteetti näytettiin näytöllä ilmapallona, joka oli pidettävä vedenpinnan yläpuolella, mutta annettujen parametrien rajoissa.

Mutta laitteen mukautuvuus piti osallistujat arvailemassa, kuinka paljon vaivaa heidän tulisi käyttää. Pyörän moottori auttoi heitä saavuttamaan 80 rpm:n nopeuden, mutta myös lisäsi ja vähensi vastusta vaivannäön mukaan. Tutkijat uskovat, että tämä "työntö- ja veto"-mekanismi on erityisen hyödyllinen Parkinsonin taudin oireiden hoidossa.

Kentin osavaltionyliopiston tohtorikoulutettava Lara Shigo, tutkimuksen toinen kirjoittaja, huomauttaa, että 80 rpm on nopeampi kierrosluku kuin mitä ihminen normaalisti polkisi, mutta hän sanoo, että nopeus ei aiheuta väsymystä, koska moottori auttaa ylläpitämään kyseisen nopeuden.

Vaikuttavia tuloksia

Aivosignaalien tallenteet otettiin implantoiduista DBS-elektrodeista ennen jokaista istuntoa ja sen jälkeen.

"Tavoitteenamme oli ymmärtää liikunnan välittömät ja pitkäaikaiset vaikutukset aivojen alueella, johon elektrodit istutettiin, eli siellä, missä Parkinsonin tauti esiintyy", sanoi tohtori Shaikh.

Tutkijat eivät havainneet välittömiä muutoksia aivosignaaleissa, mutta 12 harjoituksen jälkeen he havaitsivat mitattavia muutoksia motoriikasta ja liikkeestä vastaavissa signaaleissa.

Joshi ja tiimi totesivat: ”Vaikka nykyiset DBS-järjestelmät tarjoavat uusia näkemyksiä aivotoiminnasta, ne rajoittuvat tallentamaan signaaleja vain alueilta, joille elektrodit on sijoitettu. Muita aivoalueita, jotka saattavat myös vaikuttaa, on vielä paljastamatta.”

Keskeinen havainto Joshin mukaan on seuraava: ”Kyseessä voi olla laajempi hermopiiri. Liikunta voi vaikuttaa useisiin nouseviin ja laskeviin hermoreitteihin, ja on mahdollista, että aiheutamme verkostotasolla muutoksen, joka välittää motoristen oireiden paranemista.”

Joshi lisää, että lisätutkimukset voisivat tarjota lisää vastauksia: ”Hyvä uutinen on, että seuraavat tutkimuksemme voisivat tuoda meidät lähemmäksi mullistavia ja yksilöllisiä Parkinsonin taudin hoitoja.”