Pravidelné cvičení může dlouhodobě obnovit mozkové spojení u Parkinsonovy choroby

Nová studie provedená na univerzitních nemocnicích a v systému zdravotní péče pro záležitosti veteránů v severovýchodním Ohiu (prostřednictvím Clevelandského centra pro funkční elektrickou stimulaci (FES)) nabízí vodítka: Ukazuje, že dlouhodobé dynamické cvičební programy mohou mít širší regenerační účinek na mozkové signály u pacientů s Parkinsonovou chorobou, než se dříve myslelo.

Výzkumníci použili záznamy z přístrojů pro hlubokou mozkovou stimulaci (DBS) účastníků, aby posoudili, jak dlouhodobé cvičební programy mohou „reaktivovat“ spojení poškozená Parkinsonovou chorobou.

Na rozdíl od předchozích studií se tato studie zaměřila na dešifrování změn v mozku spojených s úlevou od motorických symptomů pomocí zařízení DBS druhé generace a dlouhodobého dynamického cyklického programu u pacientů s Parkinsonovou chorobou.

Podrobnosti studie jsou publikovány v časopise Clinical Neurophysiology.

Pilotní studii vedl neurolog Aasef Shaikh, MD, PhD, z UH&VA, který je také místopředsedou pro výzkum na univerzitních nemocnicích, profesorem neurologie a zástupcem lékařského ředitele Cleveland FES Center.

Hlavní autor článku, Prajakta Joshi, je doktorandem v biomedicínském inženýrství v laboratoři Shaikh v univerzitních nemocnicích v Clevelandu a v centru FES v lékařském centru Louis Stokes VA v Clevelandu.

„Již mnoho let prokazujeme, že dynamický cyklistický trénink je užitečný při léčbě tremoru u Parkinsonovy choroby,“ řekl Dr. Shaikh. „Nová studie přidává využití hluboké mozkové stimulace a probíhajícího cvičebního programu, aby si představila, jak dlouhodobý trénink může přeprogramovat nervová spojení v mozku.“

Dalším unikátním a klíčovým prvkem studie, dodal Dr. Shaikh, byla spolupráce mezi oběma zdravotnickými systémy, která umožnila nábor širšího okruhu účastníků.

Účastníci s Parkinsonovou chorobou, včetně vojenských veteránů, byli požádáni, aby absolvovali 12 sezení dynamického cyklistického tréninku během čtyř týdnů. Všem účastníkům byla dříve implantována zařízení pro hlubokou mozkovou stimulaci k léčbě motorických symptomů, přičemž byly současně měřeny mozkové signály v oblasti, kde byly umístěny elektrody.

Dalším důležitým aspektem studie byl adaptivní cyklistický program. Tato technologie umožňuje rotopedu „naučit se“, jak pacient šlape.

Například během sledování herní obrazovky byli cyklisté požádáni, aby šlapali rychlostí 80 otáček za minutu a tuto rychlost udržovali po dobu asi 30 minut. Intenzita šlapání se na obrazovce zobrazovala jako balón, který musel být udržován nad vodou, ale v rámci daných parametrů.

Přizpůsobivost stroje však účastníky nutila dohadovat, kolik úsilí je třeba vynaložit. Motor kola jim sice pomáhal dosáhnout 80 otáček za minutu, ale také v závislosti na jejich úsilí zvyšoval a snižoval odpor. Vědci se domnívají, že tento mechanismus „tlačení a tahání“ je obzvláště užitečný při léčbě symptomů Parkinsonovy choroby.

Doktorandka na Kent State University Lara Shigo, spoluautorka studie, poznamenává, že 80 otáček za minutu je rychlejší, než by člověk normálně šlapal, ale říká, že tato rychlost nezpůsobuje únavu, protože motor pomáhá tuto rychlost udržovat.

Působivé výsledky

Záznamy mozkových signálů byly pořizovány z implantovaných DBS elektrod před a po každém sezení.

„Naším cílem bylo pochopit okamžité a dlouhodobé účinky cvičení v oblasti mozku, kam byly implantovány elektrody, tedy v místě, kde dochází k Parkinsonově chorobě,“ řekl Dr. Shaikh.

Vědci nezjistili žádné okamžité změny v mozkových signálech, ale po 12 sezeních zaznamenali měřitelné změny v signálech zodpovědných za motorickou kontrolu a pohyb.

Joshi a jeho tým poznamenali: „Zatímco současné systémy DBS poskytují nové poznatky o mozkové aktivitě, jsou omezeny na zaznamenávání signálů pouze z oblastí, kde jsou umístěny elektrody. Další oblasti mozku, které by mohly také přispívat, zůstávají odkryté.“

Klíčový poznatek, vysvětluje Joshi, „může být zapojen širší okruh. Cvičení může ovlivnit více vzestupných a sestupných drah a je možné, že způsobujeme změnu na úrovni sítě, která zprostředkovává zlepšení motorických symptomů.“

Joshi dodává, že další výzkum by mohl poskytnout více odpovědí: „Dobrou zprávou je, že naše další studie by nás mohly přiblížit k revolučním a personalizovaným léčebným postupům pro Parkinsonovu chorobu.“