L'esercizio fisico regolare può ripristinare le connessioni cerebrali nel Parkinson a lungo termine

Un nuovo studio condotto presso l'University Hospitals and Veterans Affairs Healthcare System del nord-est dell'Ohio (tramite il Cleveland Center for Functional Electrical Stimulation (FES)) offre degli indizi: dimostra che i programmi di esercizi dinamici a lungo termine possono avere un effetto rigenerante sui segnali cerebrali nei pazienti affetti dal morbo di Parkinson più ampio di quanto si pensasse in precedenza.

I ricercatori hanno utilizzato le registrazioni dei dispositivi di stimolazione cerebrale profonda (DBS) dei partecipanti per valutare in che modo i programmi di esercizi a lungo termine potessero "riattivare" le connessioni danneggiate dal morbo di Parkinson.

A differenza di studi precedenti, questo studio mirava a decifrare i cambiamenti cerebrali associati al sollievo dai sintomi motori mediante dispositivi DBS di seconda generazione e un programma di ciclismo dinamico a lungo termine nei pazienti affetti dal morbo di Parkinson.

I dettagli dello studio sono pubblicati sulla rivista Clinical Neurophysiology.

Lo studio pilota è stato condotto dal neurologo Aasef Shaikh, MD, PhD, dell'UH&VA, che è anche vicepresidente per la ricerca presso gli ospedali universitari, professore di neurologia e direttore medico associato del Cleveland FES Center.

L'autore principale dell'articolo, Prajakta Joshi, è un dottorando in ingegneria biomedica presso lo Shaikh Lab presso gli University Hospitals Cleveland e il FES Center presso il Louis Stokes VA Medical Center di Cleveland.

"Abbiamo dimostrato per molti anni che l'allenamento ciclistico dinamico è utile per il trattamento del tremore nel morbo di Parkinson", ha affermato il Dott. Shaikh. "Il nuovo studio aggiunge l'uso della stimolazione cerebrale profonda e di un programma di esercizi continuativi per visualizzare come l'allenamento a lungo termine possa riprogrammare le connessioni neurali nel cervello".

Un altro elemento unico e fondamentale dello studio, ha aggiunto il dott. Shaikh, è stata la collaborazione tra i due sistemi medici, che ha permesso di reclutare un bacino più ampio di partecipanti.

Ai partecipanti affetti dal morbo di Parkinson, inclusi veterani militari, è stato chiesto di completare 12 sessioni di allenamento ciclistico dinamico nell'arco di quattro settimane. Tutti i partecipanti avevano precedentemente ricevuto dispositivi di stimolazione cerebrale profonda impiantati per trattare i sintomi motori, mentre venivano misurati simultaneamente i segnali cerebrali nell'area in cui erano stati posizionati gli elettrodi.

Un altro aspetto importante dello studio è stato il programma di ciclismo adattivo. Questa tecnologia consente alla cyclette di "imparare" il modo in cui il paziente pedala.

Ad esempio, mentre guardavano lo schermo di una partita, ai ciclisti veniva chiesto di pedalare a 80 giri al minuto e di mantenere quella velocità per circa 30 minuti. L'intensità della pedalata veniva visualizzata sullo schermo come un palloncino che doveva essere tenuto fuori dall'acqua, ma entro i parametri indicati.

Ma l'adattabilità della macchina ha lasciato i partecipanti con il dubbio su quanto sforzo impiegare. Il motore della cyclette li ha aiutati a raggiungere gli 80 giri al minuto, ma ha anche aumentato o diminuito la resistenza a seconda dello sforzo. I ricercatori ritengono che questo meccanismo "spinta e trazione" sia particolarmente utile nel trattamento dei sintomi del Parkinson.

Lara Shigo, dottoranda presso la Kent State University e coautrice dello studio, osserva che 80 giri al minuto sono più veloci di quanto una persona pedalerebbe normalmente, ma afferma che tale velocità non provoca affaticamento perché il motore aiuta a mantenere tale velocità.

Risultati impressionanti

Le registrazioni dei segnali cerebrali sono state effettuate tramite elettrodi DBS impiantati prima e dopo ogni sessione.

"Il nostro obiettivo era comprendere gli effetti immediati e a lungo termine dell'esercizio fisico nell'area del cervello in cui sono stati impiantati gli elettrodi, ovvero dove si manifesta la patologia del Parkinson", ha affermato il dott. Shaikh.

I ricercatori non hanno riscontrato cambiamenti immediati nei segnali cerebrali, ma dopo 12 sessioni hanno notato cambiamenti misurabili nei segnali responsabili del controllo motorio e del movimento.

Joshi e il suo team hanno osservato: "Sebbene gli attuali sistemi DBS forniscano nuove informazioni sull'attività cerebrale, si limitano a registrare i segnali provenienti solo dalle aree in cui sono posizionati gli elettrodi. Altre regioni cerebrali che potrebbero contribuire rimangono sconosciute".

L'intuizione chiave, spiega Joshi: "Potrebbe essere coinvolto un circuito più ampio. Molteplici vie ascendenti e discendenti potrebbero essere influenzate dall'esercizio fisico, ed è possibile che stiamo causando un cambiamento a livello di rete che media il miglioramento dei sintomi motori".

Joshi aggiunge che ulteriori ricerche potrebbero fornire ulteriori risposte: "La buona notizia è che i nostri prossimi studi potrebbero avvicinarci a trattamenti rivoluzionari e personalizzati per il morbo di Parkinson".