ГРЕТЧЕН РЕЙНОЛДС, New York Times, октябрь 13, 2011
Научные открытия могут быть случайными, и именно так было, когда Джей Л. Альбертс, тогда исследователь болезни Паркинсона в Университете Эмори в Атланте, установил тандемный велосипед с Кэти Фрейзер, пациенткой Паркинсона. Эти двое ехали на велосипедной экскурсии 2003 RAGBRAI по Айове, надеясь повысить осведомленность о нейродегенеративном заболевании и «показать людям с болезнью Паркинсона, что вам не нужно сидеть сложа руки и позволить болезни забрать вашу жизнь», - сказал доктор Альбертс.
Но что-то неожиданное случилось после первого дня катания. Одним из симптомов г-жи Фрейзер была микрофотография, состояние, при котором ее почерк, поначалу разборчивый, быстро уменьшался, становился более паутинным и нечитаемым, когда она продолжала писать. Однако после дня педалирования она без труда подписала поздравительную открытку с подписью «красиво написано», - сказал доктор Альбертс. Она также сказала ему, что ей кажется, что у нее нет болезни Паркинсона.
Впечатленный, доктор Альбертс, который в настоящее время возглавляет исследовательскую кафедру в клинике Кливленда в Огайо, предпринял серию экспериментов, в которых его люди с болезнью Паркинсона ездили на тандемных велосипедах. Предварительные результаты поднимают увлекательные вопросы не только о том, могут ли физические упражнения помочь в борьбе с болезнью, но также - и, что более важно, - влияют ли интенсивные, по сути вынужденные тренировки на мозг по-разному, чем на более мягкую деятельность, даже у тех из нас, кто здоров.
Ученые уже давно знают, что у лабораторных животных принудительные и добровольные физические упражнения могут привести к разным результатам. Как правило, мышам и крысам нравится бегать, поэтому, если вы поместите бегущее колесо в клетку для грызунов, оно запрыгнет на борт и побежит. Эта деятельность, очевидно, является добровольной. Но если вы поместите животное на беговую дорожку и контролируете скорость, чтобы оно не отставало, часто с помощью удара пальцем или удара током, деятельность становится принудительной.
Интересно, что у животных эффекты, особенно на мозг, обычно более полезны после принудительных упражнений. В одном исследовании от 2008 крыс заставляли бегать с гораздо большим количеством новых клеток головного мозга через восемь недель, чем у тех, кто бегал по своему выбору, хотя последние животные бегали быстрее. И в другом подобном эксперименте мыши, которым необходимо было тренироваться на беговых дорожках, впоследствии лучше выполняли когнитивные тесты, чем те, у которых был доступ к бегущим колесам.
До работы доктора Альбертса было проведено несколько сопоставимых экспериментов на людях, главным образом потому, что никто не знал, как этически «заставить» людей заниматься физическими упражнениями. Доктор Альбертс решил эту проблему, поместив добровольцев с болезнью Паркинсона на заднем сиденье тандема, который был модифицирован для обеспечения того, чтобы наезднику пришлось активно крутить педали; он или она не могли просто пассивно позволить педалям поворачиваться. Однако сначала он заставил каждого добровольца покататься на одиночном стационарном велосипеде в своем собственном темпе. Большинство из них выбрали частоту вращения педалей около 60 оборотов в минуту, что является неослабным уровнем нагрузки.
Но в тандеме находящемуся впереди водителю было приказано крутить педали с частотой вращения около 90 об / мин и с более высокой выходной мощностью или мощностью, чем у пациентов, которые производили самостоятельно. Результатом было то, что гонщикам сзади пришлось крутить педали сильнее и быстрее, чем им было удобно.
После восьминедельных сессий принудительного катания у большинства пациентов в исследовании доктора Альбертса отмечалось значительное снижение тремора и улучшение контроля над телом, улучшения, которые сохранялись до четырех недель после того, как они прекратили езду.
Эти результаты являются захватывающими, говорит доктор Альбертс, потому что они контрастируют с некоторыми более ранними результатами, касающимися добровольных упражнений и пациентов с болезнью Паркинсона. В этих экспериментах активность была полезной, но часто ограниченной, локализованной. Например, силовые тренировки приводили к укреплению мышц, а медленная ходьба увеличивала скорость ходьбы и выносливость. Но такие схемы лечения обычно не улучшали общий моторный контроль пациентов с болезнью Паркинсона. «Они не помогали людям завязывать обувь», - говорит доктор Альбертс.
Режим принудительного педалирования, с другой стороны, привел к лучшему контролю движения всего тела, что побудило доктора Альбертса прийти к выводу, что это упражнение должно воздействовать на мозг водителя, а также на его мышцы, - теория, которая была подтверждена, когда он использовал функциональные машины МРТ, чтобы видеть внутри черепов его добровольцев. Сканирование показало, что по сравнению с пациентами Паркинсона, которые не ездили, мозг тандемных велосипедистов был более активным.
Почему принудительные упражнения оказывают большее влияние на функционирование мозга, чем более мягкие режимы, неясно. Ученые предположили, что в экспериментах на животных принуждение к тренировкам может привести к выбросу гормонов, связанных со стрессом, в мозг грызунов, которые затем вызывают различные реакции в клетках и тканях. Но доктор Альбертс подозревает, что у пациентов с болезнью Паркинсона ответ может быть простой математикой. Больше нажатий на педаль в минуту вызывает больше мышечных сокращений, чем меньшее количество нажатий на педали, что, как следствие, генерирует больше сообщений нервной системы в мозг. Там, по его мнению, биохимические реакции происходят в ответ на сообщения, и чем больше сообщений, тем больше ответ.
По его словам, вопрос о том, повлияет ли принудительное упражнение на здоровый мозг, пока неизвестно, так же как и вопрос о том, является ли езда на спине тандема за более сильным велосипедистом единственным квалификационным упражнением. «Крутить педали на скорости 90 - довольно интенсивное занятие», - говорит он.
«Кажется вероятным, - продолжает он, - что интенсивные упражнения любого рода должны вызывать сопоставимые реакции мозга. «Есть данные, показывающие, что люди, которые интенсивно тренируются, имеют меньший риск развития болезни Паркинсона и других неврологических заболеваний», - говорит он. Поэтому, возможно, если у вас нет доступа к тандему (или нет желудка для того, чтобы гонщик впереди велел сильнее крутить педали), попробуйте увеличить скорость на следующем сеансе беговой дорожки, пока вы не выйдете за пределы своей обычной зоны комфорта бега.
Доктор Альбертс по-прежнему в восторге от последствий своих выводов для людей с болезнью Паркинсона и другими заболеваниями мозга. Он сотрудничал с YMCA в нескольких городах, чтобы предложить специальные тандемные велосипедные программы для пациентов с болезнью Паркинсона, и надеется расширить программу по всей стране. Он также планирует исследования с пациентами, перенесшими инсульт, в надежде, что изменения в мозгу после принудительных упражнений могут облегчить повторное обучение физическим навыкам.
«Это не лекарство» от болезни Паркинсона или других состояний мозга, предупреждает он. «Но это, кажется, значительно помогает» с тремором и другими симптомами, «и дает людям возможность быть активными участниками собственного лечения».
Он планирует вернуться на велосипедную гонку в Айове следующим летом в качестве представителя программы, которую он основал, «Педалирование для Паркинсона», и ожидает, по его словам, к ней присоединится мисс Фрейзер, которая до сих пор часто ездит в тандеме и разборчиво подписывает свое имя.
;
