Door GRETCHEN REYNOLDS, New York Times, 13 oktober 2011
Wetenschappelijke ontdekkingen kunnen toevallig zijn, en dat was ook het geval toen Jay L. Alberts, destijds onderzoeker naar de ziekte van Parkinson aan de Emory University in Atlanta, op een tandem stapte met Cathy Frazier, een Parkinson-patiënt. De twee reden in 2003 de RAGBRAI-fietstocht door Iowa, in de hoop het bewustzijn over de neurodegeneratieve ziekte te vergroten en "mensen met Parkinson te laten zien dat je niet achterover hoeft te leunen en de ziekte je leven hoeft te laten overnemen", zei Dr. Alberts.
Maar na de eerste dag rijden gebeurde er iets onverwachts. Een van de symptomen van mevrouw Frazier was micrografie, een aandoening waarbij haar handschrift, dat aanvankelijk leesbaar was, snel kleiner, spinachtiger en onleesbaarder werd naarmate ze doorging met schrijven. Maar na een dag fietsen tekende ze zonder problemen een verjaardagskaart, haar handtekening ‘prachtig geschreven’, zei dr. Alberts. Ze vertelde hem ook dat ze het gevoel had dat ze geen Parkinson had.
Onder de indruk begon Dr. Alberts, die nu een bijzondere onderzoeksstoel bekleedt aan de Cleveland Clinic in Ohio, aan een reeks experimenten waarbij hij mensen met de ziekte van Parkinson op tandemfietsen liet rijden. De voorlopige resultaten roepen fascinerende vragen op, niet alleen over de vraag of lichaamsbeweging kan helpen de ziekte te bestrijden, maar ook – en van bredere betekenis – of intensieve, in wezen gedwongen trainingen de hersenen anders beïnvloeden dan zachtere activiteiten, zelfs bij degenen onder ons die gezond zijn.
Wetenschappers weten al een tijdje dat gedwongen en vrijwillige oefeningen bij proefdieren tot verschillende uitkomsten kunnen leiden. Over het algemeen houden muizen en ratten van rennen, dus als je een loopwiel in de kooi van een knaagdier plaatst, springt het aan boord en rent weg. Die activiteit is uiteraard vrijwillig. Maar als je een dier op een loopband zet en de snelheid zo regelt dat het gelijke tred moet houden, vaak met behulp van een vingerprik of een elektrische schok, wordt de activiteit geforceerd.
Interessant is dat bij dieren de effecten, vooral op de hersenen, doorgaans gunstiger zijn na gedwongen inspanning. In een onderzoek uit 2008 kregen ratten die gedwongen werden te rennen na acht weken aanzienlijk meer nieuwe hersencellen dan degenen die renden wanneer ze dat wilden, ook al renden de laatstgenoemde dieren sneller. En in een ander, vergelijkbaar experiment presteerden muizen die moesten oefenen op loopbanden vervolgens beter op cognitieve tests dan muizen die toegang kregen tot loopwielen.
Vóór het werk van Dr. Alberts waren er weinig vergelijkbare experimenten met mensen geweest, vooral omdat niemand wist hoe je mensen, ethisch gezien, tot lichaamsbeweging kon 'dwingen'. Dr. Alberts loste dat probleem op door vrijwilligers met Parkinson op de achterbank van een tandem te plaatsen, die zo was aangepast dat de achterrijder actief moest trappen; hij of zij kon de pedalen niet zomaar passief laten draaien. Maar eerst liet hij elke vrijwilliger in zijn of haar eigen tempo op een hometrainer rijden. De meesten kozen voor een trapfrequentie van ongeveer 60 toeren per minuut, een niet-inspannende inspanning.
Maar op de tandem had de berijder vooraan de opdracht gekregen om te trappen met een cadans van ongeveer 90 tpm en met een hogere krachtopbrengst of wattage dan de patiënten zelf hadden geproduceerd. Het resultaat was dat de renners achterin harder en sneller moesten trappen dan voor hen comfortabel was.
Na acht weken urenlange sessies van gedwongen paardrijden vertoonden de meeste patiënten in het onderzoek van Dr. Alberts een significante vermindering van trillingen en een betere lichaamscontrole, verbeteringen die tot vier weken na het stoppen met paardrijden aanhielden.
Deze bevindingen zijn opwindend, zegt Dr. Alberts, omdat ze contrasteren met enkele eerdere resultaten met betrekking tot vrijwillige lichaamsbeweging en Parkinson-patiënten. Bij die experimenten was de activiteit nuttig, maar vaak op een beperkte, plaatselijke manier. Krachttraining leidde bijvoorbeeld tot sterkere spieren, en langzaam lopen verhoogde de loopsnelheid en het uithoudingsvermogen. Maar dergelijke regimes verbeterden doorgaans de algehele motorische controle van Parkinson-patiënten niet. "Ze hielpen mensen niet hun schoenen te strikken", zegt Dr. Alberts.
Het geforceerde trapregime leidde daarentegen wel tot een betere controle van de bewegingen van het hele lichaam, wat Dr. Alberts ertoe aanzette te concluderen dat de oefening zowel de hersenen van de renners als hun spieren moest beïnvloeden, een theorie die werd onderbouwd toen hij gebruikte functionele MRI-machines om in de schedels van zijn vrijwilligers te kijken. Uit de scans bleek dat de hersenen van tandemfietsers actiever waren dan bij Parkinsonpatiënten die niet hadden gereden.
Waarom gedwongen lichaamsbeweging een groter effect zou hebben op het functioneren van de hersenen dan zachtere regimes, is niet duidelijk. Wetenschappers hebben gespeculeerd dat bij dierproeven het gedwongen sporten kan leiden tot het vrijkomen van stressgerelateerde hormonen in de hersenen van knaagdieren, die vervolgens verschillende reacties in de cellen en weefsels teweegbrengen. Maar Dr. Alberts vermoedt dat het antwoord bij Parkinsonpatiënten wellicht eenvoudige wiskunde is. Meer pedaalslagen per minuut veroorzaken meer spiersamentrekkingen dan minder pedaalslagen, wat als gevolg daarvan meer boodschappen van het zenuwstelsel naar de hersenen genereert. Daar, denkt hij, vinden biochemische reacties plaats als reactie op de berichten, en hoe meer berichten, hoe groter de respons.
Of gedwongen inspanning ook gezonde hersenen zou beïnvloeden, is op dit moment onbekend, zegt hij, net als de vraag of het rijden op de rug van een tandem achter een sterkere fietser de enige kwalificerende oefening is. “Trappen met 90 toeren per minuut is een behoorlijk intensieve bezigheid”, zegt hij.
“Het lijkt waarschijnlijk”, vervolgt hij, dat intensieve inspanning van welke aard dan ook vergelijkbare hersenreacties zou teweegbrengen. “Er zijn gegevens die aantonen dat mensen die intensief sporten minder risico lopen” op het ontwikkelen van Parkinson en andere neurologische ziekten, zegt hij. Dus misschien, als je geen toegang hebt tot een tandem (of geen zin hebt om harder te trappen door de rijder voor je), probeer dan de snelheid op te voeren tijdens je volgende loopbandsessie, totdat je buiten je normale loopcomfortzone bent.
Dr. Alberts blijft echter het meest enthousiast over de implicaties van zijn bevindingen voor mensen met Parkinson en andere hersengerelateerde aandoeningen. Hij werkt samen met YMCA's in verschillende steden om speciale tandemfietsprogramma's aan te bieden voor Parkinson-patiënten en hoopt het programma landelijk uit te breiden. Hij plant ook onderzoeken met patiënten die een beroerte hebben gehad, in de hoop dat de veranderingen in de hersenen na gedwongen inspanning het opnieuw aanleren van fysieke vaardigheden zouden kunnen vergemakkelijken.
“Dit is geen geneesmiddel” voor de ziekte van Parkinson of andere hersenaandoeningen, waarschuwt hij. “Maar het lijkt aanzienlijk te helpen” bij trillingen en andere symptomen, “en het geeft mensen de kans om actief deel te nemen aan hun eigen behandeling.”
Hij is van plan volgende zomer terug te keren naar het fietsevenement in Iowa, als vertegenwoordiger van een programma dat hij heeft opgericht, Pedaling for Parkinson's, en verwacht, zegt hij, vergezeld te worden door mevrouw Frazier, die nog steeds vaak op een tandem rijdt en haar naam leesbaar schrijft.
;
