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运动打败帕金森?高强度运动有助于减缓疾病进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年07月18日 来源:Science Advances
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神经学家发现,高强度运动可以减缓帕金森病的进展。这项研究揭示了一种以前未被观察到的机制,为开发新的非药物治疗方法提供了一条途径。该研究还强调了运动的神经保护作用,详细说明了运动对神经元存活、大脑可塑性和运动控制的影响。
天主教大学罗马校区医学院和A. Gemelli IRCCS综合诊所基金会的神经科学家发现,高强度运动可以减缓帕金森病的进展。他们还描述了这一过程的生物学机制,为新的非药物治疗方法提供了潜在的途径。
这项名为“通过恢复纹状体突触可塑性,强化运动可以改善实验性帕金森病的运动和认知症状”的研究发表在7月14日的《Science Advances》杂志上。该调查由天主教大学罗马校区和A. Gemelli IRCCS综合诊所基金会牵头,包括罗马圣拉斐尔远程信息处理大学、CNR、TIGEM、米兰大学和罗马圣拉斐尔IRCCS在内的几个研究机构合作。
这项研究由Fresco帕金森研究所、纽约大学医学院、Marlene和Paolo Fresco帕金森病和运动障碍研究所、卫生部和MIUR(与PRIN 2017电话和CNR-MUR电话有关,两种不同的资助)资助。这项研究揭示了一种新的机制,解释了运动对大脑可塑性的有益影响。
天主教大学神经学教授兼大学综合诊所、神经学主任Paolo Calabresi说:“我们发现了一种从未被观察到的机制,通过这种机制,在疾病的早期阶段进行的运动对运动控制产生了有益的影响,即使在停止训练后,这种影响也可能持续一段时间。”他补充说,这一发现可以指导开发新的非药物治疗方法,与现有的药物治疗方法一起使用。
先前的研究表明,高强度的体育活动与一种重要生长因子——脑源性神经营养因子(BDNF)的产生增加有关。作者在早期帕金森氏症的动物模型中成功地重复了这一现象,使用了为期四周的跑步机训练方案。他们首次证明了这种神经营养因子是如何促进身体活动对大脑的有益影响的。
这项研究由罗马天主教大学医学院的研究人员Gioia Marino和Federica Campanelli为运动的神经保护作用提供了实验支持。他们采用多学科方法,使用不同的技术来测量神经元存活、大脑可塑性、运动控制和视觉空间认知的改善。
一个关键的观察结果是,每天的跑步机训练减少了病理性α -突触核蛋白聚集体的扩散。在帕金森氏症中,这些聚集物导致特定大脑区域(黑质致密部和纹状体——构成所谓的黑质纹状体通路)的神经元逐渐和进行性功能障碍,这些区域对运动控制至关重要。
身体活动的神经保护作用与释放神经递质多巴胺的神经元的存活有关。这种存活对于纹状体神经元表达多巴胺依赖性可塑性的能力至关重要,否则这种能力就会受到疾病的损害。因此,运动控制和视觉空间学习都依赖于黑质纹状体活动,在接受强化训练的动物中得以保留。
该研究还揭示了BDNF(其水平随着运动而上升)与谷氨酸的NMDA受体相互作用。这种相互作用使纹状体中的神经元对刺激作出有效反应,其效果持续到运动结束后。
Paolo Calabresi教授说:“我们的研究小组参与了一项临床试验,以测试高强度运动是否能识别新的标志物,以监测早期患者的疾病进展速度和疾病进展情况。由于帕金森病的特点是重要的神经炎症和神经免疫成分,它们在疾病的早期阶段起着关键作用,研究将继续调查神经胶质细胞的参与,神经胶质细胞是高度专业化的细胞群,为神经元及其环境提供物理和化学支持。这将使我们能够确定观察到的有益效果背后的分子和细胞机制,”他总结道。
参考文献:Intensive exercise ameliorates motor and cognitive symptoms in experimental Parkinson’s disease restoring striatal synaptic plasticity