Reguliarus fizinis krūvis gali ilgainiui atkurti smegenų jungtis sergant Parkinsono liga

Naujas tyrimas, atliktas Šiaurės rytų Ohajo universitetinėse ligoninėse ir veteranų reikalų sveikatos priežiūros sistemoje (per Klivlando funkcinės elektrostimuliacijos centrą (FES)), pateikia užuominų: jis rodo, kad ilgalaikės dinaminės mankštos programos gali turėti platesnį atkuriamąjį poveikį smegenų signalams Parkinsono liga sergantiems pacientams, nei manyta anksčiau.

Tyrėjai naudojo dalyvių giliosios smegenų stimuliacijos (DBS) prietaisų įrašus, kad įvertintų, kaip ilgalaikės mankštos programos gali „iš naujo suaktyvinti“ Parkinsono ligos pažeistus ryšius.

Kitaip nei ankstesni tyrimai, šio tyrimo tikslas buvo iššifruoti smegenų pokyčius, susijusius su motorinių simptomų palengvinimu, naudojant antros kartos DBS prietaisus ir ilgalaikę dinaminio ciklo programą pacientams, sergantiems Parkinsono liga.

Tyrimo detalės paskelbtos žurnale „Clinical Neurophysiology“.

Bandomąjį tyrimą vadovavo neurologas Aasefas Shaikhas, MD, PhD, UH ir VA, kuris taip pat yra universitetinių ligoninių tyrimų pirmininko pavaduotojas, neurologijos profesorius ir Klivlando FES centro medicinos direktoriaus pavaduotojas.

Pagrindinė straipsnio autorė Prajakta Joshi yra biomedicinos inžinerijos doktorantė Šaiko laboratorijoje Klivlando universitetinėse ligoninėse ir FES centre Louis Stokes VA medicinos centre Klivlande.

„Jau daugelį metų įrodėme, kad dinaminės dviračių treniruotės yra naudingos gydant Parkinsono ligos tremorą“, – teigė dr. Shaikh. „Naujajame tyrime papildomai naudojama gilioji smegenų stimuliacija ir nuolatinė mankštos programa, siekiant vizualizuoti, kaip ilgalaikės treniruotės gali atkurti neuroninius ryšius smegenyse.“

Dar vienas unikalus ir svarbus tyrimo elementas, pridūrė dr. Shaikh, buvo dviejų medicinos sistemų bendradarbiavimas, kuris leido pritraukti platesnį dalyvių ratą.

Parkinsono liga sergančių dalyvių, įskaitant karo veteranus, buvo paprašyta per keturias savaites atlikti 12 dinaminio važiavimo dviračiu treniruočių sesijų. Visiems dalyviams anksčiau buvo implantuoti giliosios smegenų stimuliacijos prietaisai motoriniams simptomams gydyti, o tuo pačiu metu buvo matuojami smegenų signalai toje srityje, kur buvo uždėti elektrodai.

Kitas svarbus tyrimo aspektas buvo adaptyvioji važiavimo dviračiu programa. Ši technologija leidžia treniruokliui „išmokti“, kaip pacientas mina pedalus.

Pavyzdžiui, žiūrint žaidimo ekraną, dviratininkų buvo paprašyta minti pedalus 80 aps./min. greičiu ir išlaikyti tokį greitį apie 30 minučių. Pedalų mynimo intensyvumas ekrane buvo rodomas kaip balionas, kurį reikėjo laikyti virš vandens, bet neviršijant nurodytų parametrų.

Tačiau treniruoklio prisitaikymas privertė dalyvius spėlioti, kiek pastangų įdėti. Dviračio variklis padėjo jiems pasiekti 80 aps./min., tačiau taip pat padidino ir sumažino pasipriešinimą priklausomai nuo pastangų. Tyrėjai mano, kad šis „stūmimo ir traukimo“ mechanizmas yra ypač naudingas gydant Parkinsono ligos simptomus.

Kento valstijos universiteto doktorantė Lara Shigo, tyrimo bendraautorė, pažymi, kad 80 aps./min. yra didesnis greitis, nei žmogus paprastai mintų pedalus, tačiau ji teigia, kad šis greitis nesukelia nuovargio, nes variklis padeda išlaikyti tą greitį.

Įspūdingi rezultatai

Smegenų signalų įrašai buvo imami iš implantuotų DBS elektrodų prieš ir po kiekvieno seanso.

„Mūsų tikslas buvo suprasti tiesioginį ir ilgalaikį fizinio krūvio poveikį smegenų srityje, kurioje buvo implantuoti elektrodai, kur ir atsiranda Parkinsono ligos patologija“, – teigė dr. Shaikh.

Tyrėjai nerado jokių momentinių smegenų signalų pokyčių, tačiau po 12 seansų jie pastebėjo išmatuojamus signalų, atsakingų už motorinę kontrolę ir judėjimą, pokyčius.

Joshi ir jo komanda pažymėjo: „Nors dabartinės DBS sistemos suteikia naujų įžvalgų apie smegenų veiklą, jos apsiriboja signalų įrašymu tik iš sričių, kuriose yra elektrodai. Kitos smegenų sritys, kurios taip pat gali prisidėti, lieka neatskleistos.“

Pagrindinė įžvalga, aiškina Joshi: „Gali būti, kad dalyvauja platesnė grandinė. Pratimai gali paveikti kelis kylančius ir mažėjančius kelius, ir gali būti, kad mes sukeliame tinklo lygmens pokyčius, kurie tarpininkauja motorinių simptomų pagerėjimui.“

Joshi priduria, kad papildomi tyrimai galėtų suteikti daugiau atsakymų: „Geros žinios yra tai, kad mūsų kiti tyrimai galėtų priartinti mus prie revoliucinių ir individualizuotų Parkinsono ligos gydymo būdų.“