帕金森病会对人体的中枢神经系统产生负面影响,其中包括大脑。
一项新研究发现,骑自行车有助于恢复因帕金森病受损的神经连接。在短短四周内进行12次骑行训练就能看到这种益处。据帕金森基金会称,全球估计有1000万人患有帕金森病,这是一种影响人体行动能力的神经系统疾病。
帕金森病会对人体的中枢神经系统产生负面影响,其中包括大脑。
“大脑是一个动态且不断进化的系统,而帕金森病以复杂且不断变化的方式扰乱这个系统,” 美国克利夫兰大学医院神经研究所研究与教育中心主任、UH克利夫兰医学中心神经学系教授兼副主任(研究)、医学博士兼哲学博士阿塞夫·谢赫(Aasef Shaikh)向《今日医学新闻》解释道。
他说:“即使没有疾病,大脑也会随着年龄增长而发生自然变化。当像帕金森病这样的退行性疾病出现时,它会给大脑功能增加更多层次的复杂性和非线性干扰。”
谢赫是最近发表在《临床神经生理学》杂志上一项新研究的主要作者,该研究发现骑自行车有助于恢复因帕金森病受损的神经连接。
### 帕金森病的骑行与深部脑刺激
在这项研究中,研究人员招募了9名成年帕金森病患者,让他们在四周内进行12次骑行训练。所有参与者在研究开始前就已经植入了深部脑刺激(DBS)设备。
谢赫说:“这项研究…… 利用了DBS独特的能力,即记录刺激电极周围大脑区域的神经活动。利用这种能力,研究人员研究了运动如何影响并可能重塑大脑功能。”
科学家们采用了一种自适应骑行计划,随着时间推移,自行车会 “了解” 每位参与者骑行时的表现。例如,当游戏屏幕让参与者知道自己的蹬踏强度时,自行车会根据每位骑行者的努力程度增加或减少阻力。
### 12次骑行训练后的可测量变化
在研究结束时,谢赫及其团队发现,经过12次骑行训练后,研究参与者在涉及运动控制和动作的大脑信号方面表现出了可测量的变化。
“这一发现提供了运动能改变大脑的原理证明。它进一步告诉我们,只有长期坚持不懈且持续地进行运动,才会发生改变。从机制角度来看,它告诉我们这种改变的驱动因素可能存在于基底神经节之外,而基底神经节是帕金森病涉及的关键结构。”
—— 阿塞夫·谢赫医学博士、哲学博士
谢赫解释说:“从患者的角度来看,主要的收获是必须保持积极的生活方式,持续进行体育‘锻炼’以应对帕金森病。与此类似的是进行‘脑力锻炼’,这将有助于保持心理健康和认知健康。从科学和机制的角度来看,运动引起的变化(可塑性)确实会发生,但驱动因素在基底神经节之外。我们尚未确定这个驱动因素,但它很可能是本体感觉系统和/或小脑。”
谢赫补充说:“我们希望通过更多可用的成像技术和结构功能关联工具集来拓宽这种机制研究。我们还希望扩大研究范围,在多中心试验中推广自行车技术。我们想探索其他运动方式是否也有类似的益处。”
### 运动对帕金森病有多大影响?
《今日医学新闻》(MNT)就这项研究采访了麻省总医院布莱根分院脑损伤康复科主任、哈佛医学院副教授丹尼尔·H·达内什瓦尔(Daniel H. Daneshvar)医学博士兼哲学博士。
达内什瓦尔评论说,这是一项令人鼓舞且富有创意的研究,它回答了一个关键问题:运动在多大程度上能导致帕金森病患者大脑发生实际变化?
“大量文献表明,运动是帕金森病患者的最佳干预措施,我经常告诉我的患者,如果有一种药物对帕金森病的疗效能与运动一样好,那它将是一种价值十亿美元的药物。然而,我们并不完全了解运动对大脑的作用机制。”
—— 丹尼尔·H·达内什瓦尔医学博士、哲学博士
达内什瓦尔继续说道:“对患者来说,这是一个有希望的证据,表明运动可以帮助重新激活受帕金森病影响的大脑部分。这种实际疗法与神经回路层面读数之间的一致性,使得这项研究对于为患者提供咨询、解释为什么运动对帕金森病患者如此有效且重要的临床医生来说值得关注。”
### 运动的益处具有长期效应
《今日医学新闻》还就这项研究采访了南佛罗里达浸信会健康旗下迈阿密浸信会健康神经科学研究所运动障碍项目主任、神经科医生萨默·塔巴尔(Samer Tabbal)医学博士。
塔巴尔评论说:“之前的多项研究已经证明了运动对帕金森病患者的运动益处。这项研究很好地尝试通过展示运动如何改变即使是受损大脑中的细胞行为,来解释运动是如何提供这种运动益处的。脑细胞行为发生改变,包括形成新连接的能力,被称为神经可塑性。”
他继续说道:“有趣的是,研究发现动态骑行对结果指标没有显著的即时影响,但有明确的长期影响。这可能表明运动的益处是一个长期目标,患者应该带着长期的期望进行锻炼,而不要期望立即获得益处。这让我想起长期的社会关系是如何建立起稳固、健康的友谊的。”
塔巴尔说,知识就是力量,其定义为改变的能力,我们对运动如何改善大脑功能了解得越多,就越能有效地利用运动来改善患者的症状。
他补充说:“从长远来看,如果我们知道运动如何改善大脑功能,我们就可以通过其他方式找到实现相同甚至更好益处的方法,比如使用药物、电刺激、磁刺激、音乐或光疗。”