Ko Parkinsona slimība mums māca par smadzenēm (izdevīgi piespiedu vingrinājumi)

Autors: GRETCHEN REYNOLDS, New York Times, oktobris 13, 2011

Zinātniskie atklājumi var būt sevišķi lieli, un tā tas bija, kad Džejs L. Alberts, toreizējais Parkinsona slimības pētnieks Emorijas universitātē Atlantā, montēja tandēma velosipēdu ar Keitiju Frazjēru, Parkinsona pacientu. Viņi abi devās 2003 RAGBRAI velobraucienā pa Ajovu, cerot vairot izpratni par neirodeģeneratīvo slimību un “parādīt Parkinsona slimniekiem, ka jums nav jāsēž sēdus stāvoklī un jāļauj šai slimībai pārņemt jūsu dzīvi”, sacīja Dr. Alberts.

Bet pēc pirmās dienas izjādes notika kaut kas negaidīts. Viens no Frazier kundzes simptomiem bija mikrogrāfija - stāvoklis, kad viņas rokraksts, kas sākumā bija salasāms, turpinot rakstīt, ātri kļuva mazāks, spīdīgāks un neizlasāms. Lai arī pēc pedāļu veikšanas dienu viņa bez grūtībām parakstīja dzimšanas dienas karti, paraksts bija “skaisti uzrakstīts”, sacīja Dr. Alberts. Viņa arī pastāstīja viņam, ka jūtas tā, it kā viņai nebūtu Parkinsona.

Pārsteigts, Dr. Alberts, kurš tagad ir apveltīts ar pētījuma krēslu Klīvlendas klīnikā Ohaio, uzsāka eksperimentu sēriju, kurā viņam bija cilvēki ar Parkinsona slimību, braucot ar tandēma velosipēdiem. Sākotnējie rezultāti rada aizraujošus jautājumus ne tikai par to, vai vingrošana var palīdzēt apkarot šo slimību, bet arī - un plašākā nozīmē - vai intensīvi, būtībā piespiedu treniņi ietekmē smadzenes savādāk nekā maigas aktivitātes, pat tiem no mums, kuri ir veselīgi.

Zinātnieki kādu laiku ir zinājuši, ka laboratorijas dzīvniekiem piespiedu un brīvprātīga vingrināšana var izraisīt atšķirīgus rezultātus. Parasti pelēm un žurkām patīk skriet, tāpēc, ja jūs ievietojat skriešanas riteni grauzēju būrī, tas lēks uz klāja un darbosies. Acīmredzot šī darbība ir brīvprātīga. Bet, ja jūs novietojat dzīvnieku uz skrejceliņa un kontrolējat ātrumu tā, lai tam būtu jāmaina, bieži ar pirksta palīdzību vai elektriskās strāvas triecienu, darbība kļūst piespiedu.

Interesanti, ka dzīvniekiem iedarbība, it īpaši uz smadzenēm, parasti ir labvēlīgāka pēc piespiedu vingrinājumiem. Vienā pētījumā no 2008 žurkas pēc astoņām nedēļām bija spiestas satīt ar ievērojami vairāk jaunu smadzeņu šūnu nekā tās, kuras skrēja, kad izvēlējās, kaut arī pēdējie dzīvnieki skrēja ātrāk. Un citā, līdzīgā eksperimentā peles, kurām bija jāveic vingrinājumi skrejceliņos, vēlāk kognitīvajos testos veica labākus rezultātus nekā tiem, kuriem tika dota pieeja braucošajiem riteņiem.
Pirms Dr. Alberta darba bija bijuši maz salīdzināmu eksperimentu ar cilvēkiem, galvenokārt tāpēc, ka neviens nebija zinājis, kā ētiski ētiski piespiest cilvēkus vingrot. Dr Alberts šo problēmu atrisināja, novietojot brīvprātīgos ar Parkinsona sāniem tandēma aizmugurējā sēdeklī, kas tika modificēts, lai nodrošinātu, ka aizmugurē braucošajam jātur aktīvi pedālis; viņš vai viņa nevarēja tikai pasīvi pasniegt pedāļus. Pirmkārt, viņš tomēr katram brīvprātīgajam lika braukt ar stacionāru solo velosipēdu savā tempā. Lielākā daļa izvēlējās pedāļa ritmu ap 60 apgriezieniem minūtē, kas ir nepārprotams slodzes līmenis.

Bet tandēmā priekšā braucošajam cilvēkam bija uzdots pedāļot ar ātrumu apmēram 90 apgriezieniem minūtē un ar lielāku jaudas izlaidi vai jaudu, nekā pacienti bija radījuši paši. Rezultāts bija tāds, ka aizmugurē braucošajiem bija jāpiespiež pedālis grūtāk un ātrāk, nekā viņiem bija ērti.

Pēc astoņu nedēļu ilgām piespiedu izjādes sesijām vairākumam pacientu Alberta pētījumā tika novērots ievērojams trīces samazinājums un labāka ķermeņa kontrole, uzlabojumi, kas turpinājās līdz četrām nedēļām pēc tam, kad viņi pārstāja braukt.

Šie atklājumi ir aizraujoši, saka Dr. Alberts, jo tie ir pretstatā dažiem iepriekšējiem rezultātiem, kas saistīti ar brīvprātīgu vingrošanu un Parkinsona pacientiem. Šajos eksperimentos aktivitāte bija noderīga, bet bieži vien ierobežotā, lokalizētā veidā. Piemēram, svara treniņš noveda pie stiprākiem muskuļiem, un lēna staigāšana palielināja staigāšanas ātrumu un izturību. Bet šādi režīmi parasti neuzlaboja Parkinsona slimnieku vispārējo motorisko vadību. "Viņi nepalīdzēja cilvēkiem piesiet kurpes," saka Dr. Alberts.

No otras puses, piespiedu pedāļu režīms ļāva labāk kontrolēt visa ķermeņa kustību, pamudinot Dr. Albertu secināt, ka vingrinājumam ir jā ietekmē braucēja smadzenes, kā arī viņu muskuļus. Šī teorija tika pamatota, kad viņš izmantoja funkcionālās MR metodes, lai redzētu viņa brīvprātīgo galvaskausus. Skenēšana parādīja, ka, salīdzinot ar Parkinsona pacientiem, kuri vēl nebija braucuši, velosipēdistu tandēma smadzenes bija aktīvākas.

Kāpēc piespiedu vingrinājumiem būtu lielāka ietekme uz smadzeņu darbību nekā saudzīgākiem režīmiem, nav skaidrs. Zinātnieki ir sprieduši, ka eksperimentos ar dzīvniekiem piespiedu treniņš var izraisīt ar stresu saistītu hormonu izdalīšanos grauzēju smadzenēs, kas pēc tam izraisa dažādas reakcijas šūnās un audos. Bet Dr. Albertsam ir aizdomas, ka Parkinsona pacientiem atbilde var būt vienkārša matemātika. Vairāk pedāļa sitienu minūtē rada vairāk muskuļu kontrakciju nekā mazāk pedāļa sitienu, kas attiecīgi smadzenēm rada vairāk nervu sistēmas ziņojumu. Pēc viņa domām, bioķīmiskās reakcijas notiek, reaģējot uz ziņojumiem, un, jo vairāk ziņojumu, jo lielāka reakcija.

Tas, vai piespiedu vingrinājumi līdzīgi ietekmēs veselīgas smadzenes, šobrīd nav zināms, kā arī jautājums, vai vienīgais kvalificētais vingrinājums ir braukšana tandēma aizmugurē aiz spēcīgāka riteņbraucēja. "Pedāļa vadīšana pie 90 apgriezieniem minūtē ir diezgan intensīva darbība," viņš saka.

"Liekas," viņš turpina, ka intensīvam jebkāda veida vingrinājumam vajadzētu radīt līdzīgas smadzeņu reakcijas. "Ir dati, kas liecina, ka cilvēkiem, kuri intensīvi vingro, ir mazāks risks saslimt ar Parkinsona un citām neiroloģiskām slimībām, viņš saka. Varbūt, ja jums nav piekļuves tandēmam (vai nav vēdera, lai priekšā braucošais braucējs būtu spiests grūtāk pedāli virzīt), mēģiniet nedaudz palielināt ātrumu nākamajā skrejceļš sesijā, līdz atrodaties ārpus parastās braukšanas komforta zonas.

Tomēr doktors Alberts joprojām visvairāk sajūsmināts par viņa atradumu ietekmi uz cilvēkiem ar Parkinsona un citiem smadzeņu darbības traucējumiem. Viņš ir sadarbojies ar YMCA's vairākās pilsētās, lai piedāvātu īpašas tandēma riteņbraukšanas programmas Parkinsona pacientiem un cer paplašināt programmu visā valstī. Viņš plāno arī pētījumus ar pacientiem, kuri pārcietuši insultu, cerot, ka smadzeņu izmaiņas pēc piespiedu vingrinājumiem varētu atvieglot fizisko prasmju pārveidošanu.

Viņš brīdina, ka "tas nav izārstēt" Parkinsona vai citiem smadzeņu stāvokļiem. "Bet tas, šķiet, palīdz ievērojami" ar trīci un citiem simptomiem ", un tas dod cilvēkiem iespēju būt aktīviem dalībniekiem viņu pašu ārstēšanā."

Viņš plāno atgriezties Aiovas velosipēdu pasākumā nākamā gada vasarā, jo viņš ir savas dibinātās programmas Pedaling for Parkinson's pārstāvis un, pēc viņa teiktā, sagaida, ka viņam pievienosies Frazeres kundze, kura joprojām bieži brauc ar tandēmu un labi salasāmi paraksta savu vārdu.