قد يساعد التمرين المنتظم على استعادة الاتصالات الدماغية لدى مرضى باركنسون على المدى الطويل

تقدم دراسة جديدة أجريت في مستشفيات الجامعة ونظام الرعاية الصحية للمحاربين القدامى في شمال شرق أوهايو (من خلال مركز كليفلاند للتحفيز الكهربائي الوظيفي (FES)) أدلة: تظهر أن برامج التمارين الرياضية الديناميكية طويلة الأمد قد يكون لها تأثير ترميمي أوسع على إشارات الدماغ لدى مرضى باركنسون مما كان يعتقد سابقًا.

استخدم الباحثون تسجيلات من أجهزة تحفيز الدماغ العميق (DBS) للمشاركين لتقييم مدى قدرة برامج التمارين الرياضية طويلة الأمد على "إعادة تنشيط" الاتصالات التالفة بسبب مرض باركنسون.

وعلى النقيض من الدراسات السابقة، هدفت هذه الدراسة إلى فك شفرة التغيرات الدماغية المرتبطة بتخفيف الأعراض الحركية باستخدام أجهزة تحفيز الدماغ العميق من الجيل الثاني وبرنامج ركوب الدراجات الديناميكي طويل الأمد لدى المرضى المصابين بمرض باركنسون.

نُشرت تفاصيل الدراسة في مجلة Clinical Neurophysiology.

أُجريت الدراسة التجريبية بقيادة طبيب الأعصاب الدكتور آصف شيخ من جامعة هاواي وجامعة فرجينيا، وهو أيضًا نائب رئيس قسم الأبحاث في مستشفيات الجامعة، وأستاذ علم الأعصاب، والمدير الطبي المساعد لمركز كليفلاند لعلوم الأعصاب.

المؤلف الرئيسي للورقة البحثية، براجاكتا جوشي، هو مرشح لنيل درجة الدكتوراه في الهندسة الطبية الحيوية في مختبر الشيخ في مستشفيات جامعة كليفلاند ومركز FES في مركز لويس ستوكس الطبي للمحاربين القدامى في كليفلاند.

قال الدكتور شيخ: "لقد أثبتنا لسنوات عديدة أن تدريب ركوب الدراجات الديناميكي مفيد لعلاج الرعشة لدى مرضى باركنسون. وتضيف الدراسة الجديدة استخدام التحفيز العميق للدماغ وبرنامج تمارين مستمر لتصور كيف يمكن للتدريب طويل الأمد إعادة توصيل الروابط العصبية في الدماغ".

وأضاف الدكتور شيخ أن أحد العناصر الفريدة والرئيسية للدراسة هو التعاون بين النظامين الطبيين، مما سمح بتجنيد مجموعة أوسع من المشاركين.

طُلب من المشاركين المصابين بمرض باركنسون، بمن فيهم المحاربون القدامى، إكمال ١٢ جلسة تدريب ديناميكي على ركوب الدراجات على مدار أربعة أسابيع. وكان جميع المشاركين قد زُرعوا سابقًا أجهزة تحفيز دماغي عميق لعلاج الأعراض الحركية، بينما قيست إشارات الدماغ في المنطقة التي وُضعت فيها الأقطاب الكهربائية في الوقت نفسه.

كان برنامج ركوب الدراجات التكيفي جانبًا مهمًا آخر من الدراسة. تتيح هذه التقنية للدراجة الثابتة "تعلم" كيفية استخدام المريض للدواسة.

على سبيل المثال، أثناء مشاهدة مباراة، طُلب من راكبي الدراجات الدواسة بسرعة 80 دورة في الدقيقة والحفاظ على هذه السرعة لمدة 30 دقيقة تقريبًا. عُرضت شدة الدواسة على الشاشة كبالون يجب إبقائه فوق الماء ضمن المعايير المحددة.

لكن قدرة الآلة على التكيف أبقت المشاركين في حيرة بشأن مقدار الجهد المطلوب. ساعدهم محرك الدراجة على الوصول إلى سرعة 80 دورة في الدقيقة، ولكنه زاد وخفّض المقاومة أيضًا تبعًا لجهدهم. يعتقد الباحثون أن آلية "الدفع والجذب" هذه مفيدة بشكل خاص في علاج أعراض مرض باركنسون.

وتشير لارا شيجو، المرشحة لنيل درجة الدكتوراه من جامعة ولاية كينت، والتي شاركت في تأليف الدراسة، إلى أن 80 دورة في الدقيقة أسرع من السرعة التي يركبها الشخص عادة، ولكنها تقول إن هذا المعدل لا يسبب التعب لأن المحرك يساعد في الحفاظ على هذه السرعة.

نتائج مبهرة

تم تسجيل إشارات الدماغ من أقطاب DBS المزروعة قبل وبعد كل جلسة.

وقال الدكتور شيخ: "كان هدفنا هو فهم التأثيرات الفورية وطويلة الأمد للتمرين في منطقة الدماغ التي تم زرع الأقطاب الكهربائية فيها، وهي المنطقة التي يحدث فيها مرض باركنسون".

ولم يجد الباحثون أي تغييرات فورية في إشارات المخ، ولكن بعد 12 جلسة لاحظوا تغييرات قابلة للقياس في الإشارات المسؤولة عن التحكم في الحركة والحركة.

أشار جوشي وفريقه إلى أنه: "في حين تُقدم أنظمة تحفيز الدماغ العميق (DBS) الحالية رؤى جديدة حول نشاط الدماغ، إلا أنها تقتصر على تسجيل الإشارات من المناطق التي تُوضع فيها الأقطاب الكهربائية فقط. ولا تزال مناطق الدماغ الأخرى التي قد تُسهم في ذلك غير مكتشفة".

يوضح جوشي الفكرة الرئيسية: "قد تكون هناك دائرة أوسع نطاقًا. قد تتأثر مسارات تصاعدية وتنازلية متعددة بالتمرين، ومن المحتمل أننا نُحدث تغييرًا على مستوى الشبكة يُسهم في تحسين الأعراض الحركية."

ويضيف جوشي أن الأبحاث الإضافية قد تقدم المزيد من الإجابات: "والخبر السار هو أن دراساتنا القادمة قد تقربنا من العلاجات الثورية والشخصية لمرض باركنسون".