Редовните упражнения могат да възстановят мозъчните връзки при болестта на Паркинсон в дългосрочен план

Ново проучване, проведено в Университетските болници и здравната система по въпросите на ветераните в Североизточен Охайо (чрез Центъра за функционална електрическа стимулация (FES) в Кливланд), предлага насоки: То показва, че дългосрочните динамични тренировъчни програми могат да имат по-широк възстановителен ефект върху мозъчните сигнали при пациенти с болестта на Паркинсон, отколкото се смяташе досега.

Изследователите са използвали записи от устройствата за дълбока мозъчна стимулация (DBS) на участниците, за да оценят как дългосрочните програми за упражнения могат да „реактивират“ връзките, увредени от болестта на Паркинсон.

За разлика от предишни проучвания, това проучване имаше за цел да дешифрира промените в мозъка, свързани с облекчаване на двигателните симптоми, използвайки устройства за DBS от второ поколение и дългосрочна динамична програма за колоездене при пациенти с болестта на Паркинсон.

Подробности за изследването са публикувани в списанието Clinical Neurophysiology.

Пилотното проучване е ръководено от невролога Аасеф Шайх, доктор по медицина, от UH&VA, който е и заместник-председател по научните изследвания в университетските болници, професор по неврология и заместник-медицински директор на Cleveland FES Center.

Водещият автор на статията, Праджакта Джоши, е докторант по биомедицинско инженерство в лабораторията „Шейх“ в университетските болници в Кливланд и в центъра FES в медицинския център „Луис Стоукс ВТ“ в Кливланд.

„В продължение на много години доказваме, че динамичните тренировки с колоездене са полезни за лечение на тремор при болестта на Паркинсон“, каза д-р Шейх. „Новото проучване добавя използването на дълбока мозъчна стимулация и програма за продължителни упражнения, за да визуализира как дългосрочните тренировки могат да пренастроят невронните връзки в мозъка.“

Друг уникален и ключов елемент от проучването, добави д-р Шейх, беше сътрудничеството между двете медицински системи, което позволи да се набере по-широк кръг от участници.

Участниците с болестта на Паркинсон, включително военни ветерани, бяха помолени да завършат 12 сесии динамично колоездене в продължение на четири седмици. Всички участници преди това са получили имплантирани устройства за дълбока мозъчна стимулация за лечение на двигателни симптоми, като едновременно с това са били измервани мозъчните сигнали в областта, където са били поставени електродите.

Друг важен аспект на изследването беше адаптивната програма за колоездене. Тази технология позволява на велоергометъра да „научи“ как пациентът върти педалите.

Например, докато гледали екран на игра, колоездачите били помолени да въртят педалите с 80 оборота в минута и да поддържат тази скорост в продължение на около 30 минути. Интензивността на въртене на педалите била показвана на екрана като балон, който трябвало да се държи над водата, но в рамките на зададените параметри.

Но адаптивността на машината караше участниците да гадаят колко усилия да положат. Моторът на велосипеда им помагаше да достигнат 80 оборота в минута, но също така увеличаваше и намаляваше съпротивлението в зависимост от усилието им. Изследователите смятат, че този механизъм на „бутане и дърпане“ е особено полезен при лечение на симптомите на Паркинсон.

Докторантът от Държавния университет Кент Лара Шиго, съавтор на изследването, отбелязва, че 80 оборота в минута е по-бързо, отколкото човек би въртял педалите обикновено, но тя казва, че скоростта не причинява умора, защото моторът помага за поддържането на тази скорост.

Впечатляващи резултати

Записи на мозъчни сигнали бяха взети от имплантирани DBS електроди преди и след всяка сесия.

„Нашата цел беше да разберем непосредствените и дългосрочните ефекти от упражненията в областта на мозъка, където са имплантирани електродите, където се появява патологията на Паркинсон“, каза д-р Шейх.

Изследователите не открили незабавни промени в мозъчните сигнали, но след 12 сесии отбелязали измерими промени в сигналите, отговорни за двигателния контрол и движението.

Джоши и екипът отбелязаха: „Докато настоящите DBS системи предоставят нови прозрения за мозъчната активност, те са ограничени до записване на сигнали само от областите, където са поставени електродите. Други мозъчни области, които също могат да допринесат, остават непокрити.“

Ключовото прозрение, обяснява Джоши: „Възможно е да има по-широка верига. Множество възходящи и низходящи пътища могат да бъдат засегнати от упражненията и е възможно да причиняваме промяна на мрежово ниво, която медиира подобрението на двигателните симптоми.“

Джоши добавя, че допълнителни изследвания биха могли да дадат повече отговори: „Добрата новина е, че следващите ни проучвания биха могли да ни доближат до революционни и персонализирани лечения за болестта на Паркинсон.“