Regelmatige lichaamsbeweging kan op de lange termijn de hersenverbindingen bij de ziekte van Parkinson herstellen

Een nieuw onderzoek uitgevoerd door de University Hospitals and Veterans Affairs Healthcare System van Noordoost-Ohio (door het Cleveland Center for Functional Electrical Stimulation (FES)) biedt aanwijzingen: het toont aan dat dynamische oefenprogramma's op de lange termijn een breder herstellend effect kunnen hebben op hersensignalen bij patiënten met de ziekte van Parkinson dan eerder werd gedacht.

De onderzoekers gebruikten opnames van apparaten voor diepe hersenstimulatie (DBS) van de deelnemers om te beoordelen in hoeverre langdurige trainingsprogramma's verbindingen die beschadigd waren door de ziekte van Parkinson, konden 'reactiveren'.

In tegenstelling tot eerdere onderzoeken was dit onderzoek gericht op het ontcijferen van de veranderingen in de hersenen die verband houden met verlichting van motorische symptomen met behulp van DBS-apparaten van de tweede generatie en een langdurig dynamisch fietsprogramma bij patiënten met de ziekte van Parkinson.

Details van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Clinical Neurophysiology.

Het pilotonderzoek werd geleid door neuroloog Aasef Shaikh, MD, PhD, van de UH&VA, die tevens vicevoorzitter voor onderzoek is bij University Hospitals, hoogleraar neurologie en adjunct-medisch directeur van het Cleveland FES Center.

De hoofdauteur van het artikel, Prajakta Joshi, is een promovendus in biomedische technologie in het Shaikh Lab van de University Hospitals Cleveland en het FES Center van het Louis Stokes VA Medical Center in Cleveland.

"We hebben al jaren aangetoond dat dynamische fietstraining nuttig is voor de behandeling van tremor bij de ziekte van Parkinson", aldus Dr. Shaikh. "De nieuwe studie voegt het gebruik van diepe hersenstimulatie en een doorlopend trainingsprogramma toe om te visualiseren hoe langdurige training de neurale verbindingen in de hersenen kan herprogrammeren."

Een ander uniek en belangrijk element van het onderzoek, voegde Dr. Shaikh toe, was de samenwerking tussen de twee medische systemen, waardoor een grotere groep deelnemers kon worden gerekruteerd.

Deelnemers met de ziekte van Parkinson, waaronder oorlogsveteranen, werd gevraagd om gedurende vier weken twaalf sessies dynamische fietstraining te voltooien. Alle deelnemers hadden eerder een apparaat voor diepe hersenstimulatie geïmplanteerd gekregen om motorische symptomen te behandelen, terwijl tegelijkertijd hersensignalen in het gebied waar de elektroden waren geplaatst, werden gemeten.

Een ander belangrijk aspect van de studie was het adaptieve fietsprogramma. Deze technologie zorgt ervoor dat de hometrainer 'leert' hoe de patiënt trapt.

Zo werd wielrenners tijdens het kijken naar een wedstrijdscherm gevraagd om met 80 toeren per minuut te trappen en die snelheid ongeveer 30 minuten vol te houden. De trapintensiteit werd op het scherm weergegeven als een ballon die boven water moest blijven, maar binnen de gegeven parameters.

Maar de aanpasbaarheid van de machine zorgde ervoor dat de deelnemers bleven gissen hoeveel inspanning ze moesten leveren. De motor van de fiets hielp hen om 80 toeren per minuut te bereiken, maar verhoogde en verlaagde ook de weerstand, afhankelijk van hun inspanning. De onderzoekers geloven dat dit "duw- en trekmechanisme" bijzonder nuttig is bij de behandeling van Parkinson-symptomen.

Lara Shigo, promovendus aan de Kent State University en medeauteur van het onderzoek, merkt op dat 80 rpm sneller is dan een persoon normaal gesproken zou trappen, maar ze zegt dat de snelheid geen vermoeidheid veroorzaakt omdat de motor helpt die snelheid te behouden.

Indrukwekkende resultaten

Voor en na elke sessie werden hersensignaalopnames gemaakt met behulp van geïmplanteerde DBS-elektroden.

"Ons doel was om de directe en langetermijneffecten van lichaamsbeweging in het hersengebied te begrijpen waar de elektroden zijn geïmplanteerd, en dat is waar de ziekte van Parkinson ontstaat", aldus Dr. Shaikh.

De onderzoekers vonden geen directe veranderingen in de hersensignalen, maar na twaalf sessies zagen ze meetbare veranderingen in signalen die verantwoordelijk zijn voor motorische controle en beweging.

Joshi en zijn team merkten op: "Hoewel huidige DBS-systemen nieuwe inzichten bieden in hersenactiviteit, beperken ze zich tot het registreren van signalen van de gebieden waar de elektroden zijn geplaatst. Andere hersengebieden die mogelijk ook bijdragen, blijven onontdekt."

Het belangrijkste inzicht, legt Joshi uit: "Er is mogelijk een breder circuit bij betrokken. Meerdere opgaande en neergaande banen kunnen worden beïnvloed door beweging, en het is mogelijk dat we een verandering op netwerkniveau teweegbrengen die leidt tot verbetering van motorische symptomen."

Joshi voegt toe dat aanvullend onderzoek meer antwoorden zou kunnen opleveren: "Het goede nieuws is dat onze volgende studies ons dichter bij revolutionaire en gepersonaliseerde behandelingen voor de ziekte van Parkinson kunnen brengen."