定期锻炼或可长期恢复帕金森症患者的大脑连接

俄亥俄州东北部大学医院和退伍军人事务医疗保健系统（通过克利夫兰功能性电刺激中心 (FES)）进行的一项新研究提供了线索：它表明长期动态锻炼计划可能对帕金森病患者的脑信号产生比以前认为的更广泛的恢复作用。

研究人员利用参与者的深部脑刺激 (DBS) 设备的记录来评估长期锻炼计划如何“重新激活”帕金森病损坏的连接。

与之前的研究不同，本研究旨在利用第二代 DBS 设备和帕金森病患者的长期动态循环计划来揭示与运动症状缓解相关的大脑变化。

该研究的详细信息发表在《临床神经生理学》杂志上。

该项试点研究由 UH&VA 的神经病学家 Aasef Shaikh 医学博士、哲学博士领导，他也是大学医院的研究副主席、神经病学教授和克利夫兰 FES 中心的副医疗主任。

该论文的主要作者 Prajakta Joshi 是克利夫兰大学医院 Shaikh 实验室和克利夫兰路易斯斯托克斯 VA 医疗中心 FES 中心的生物医学工程博士生。

“多年来，我们已经证明动态自行车训练对治疗帕金森病的震颤有效，”Shaikh博士说道。“这项新研究增加了深部脑刺激和持续锻炼计划的使用，以直观地展现长期训练如何重塑大脑中的神经连接。”

Shaikh 博士补充说，这项研究的另一个独特且关键的因素是两个医疗系统之间的合作，这使得招募更广泛的参与者成为可能。

帕金森病患者（包括退伍军人）被要求在四周内完成12节动态自行车训练。所有参与者此前均已植入深部脑刺激装置以治疗运动症状，同时测量电极放置区域的脑信号。

这项研究的另一个重要方面是自适应骑行计划。这项技术可以让健身车“学习”病人如何踩踏板。

例如，在观看比赛画面的同时，要求骑行者以 80 rpm 的转速踩踏并保持约 30 分钟。踩踏强度在屏幕上显示为一个气球，该气球必须保持在水面上，但必须在给定的参数范围内。

但该机器的适应性让参与者难以确定需要付出多少努力。自行车的马达帮助他们达到80转/分，但也会根据他们的努力程度增加或减少阻力。研究人员认为，这种“推拉”机制在治疗帕金森病症状方面特别有用。

肯特州立大学博士生、该研究的共同作者 Lara Shigo 指出，80 rpm 的速度比人们通常踩踏板的速度要快，但她表示，这个速度不会引起疲劳，因为马达有助于维持这个速度。

令人印象深刻的结果

每次治疗前后都会从植入的 DBS 电极获取脑信号记录。

“我们的目标是了解运动对植入电极的大脑区域的直接和长期影响，而帕金森病的病理就发生在这里，”Shaikh 博士说。

研究人员没有发现脑信号立即发生变化，但经过 12 次治疗后，他们注意到负责运动控制和运动的信号发生了可测量的变化。

Joshi 及其团队指出：“虽然目前的深部脑电刺激系统为大脑活动提供了新的见解，但它们仅限于记录电极放置区域的信号。其他可能参与其中的大脑区域仍未被发现。”

乔希解释说，关键的见解是：“这可能涉及更广泛的回路。运动可能会影响多个上升和下降路径，我们有可能在网络层面引发变化，从而介导运动症状的改善。”

乔希补充说，进一步的研究可以提供更多的答案：“好消息是，我们的下一步研究可以让我们更接近帕金森病的革命性和个性化治疗。”