帕金森病患者步行时急性有氧运动可急性增加运动 / 感觉运动区的 EEGγ 功率

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Clinical Neurophysiology 3.7

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  为探讨急性有氧运动对帕金森病(PD)患者单 / 双任务步行时步态功能及皮层活动的影响,30 名 PD 患者随机分入实验组(EG)和对照组(CG)。EG 进行 40 分钟 65-70% 最大心率骑行,CG 维持静息心率 ±5%。结果显示 EG 运动后 C 和 CP 通道 γ 功率增加,双任务步长与 γ 功率正相关。本研究为 PD 神经康复提供新方向。

  
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种常见的神经退行性疾病,患者常面临步态障碍的困扰,表现为步行速度减慢、步长缩短、步幅变异性增大等,这不仅降低了患者的独立性,还显著增加了跌倒风险。这些步态问题与黑质多巴胺能神经元退化导致的基底神经节功能障碍密切相关,基底神经节 - 皮层网络功能异常在其中扮演了关键角色。同时,步态与认知功能紧密相连,双任务步行(如步行时同时进行认知任务)时,PD 患者的步态障碍会进一步加剧,反映出认知负荷对运动功能的影响,这可能与前额叶 - 纹状体通路等共享神经回路的异常有关。

目前,多巴胺能药物(如左旋多巴)是治疗 PD 的主要手段,虽能有效改善部分步态参数,但对步行的时空变异性改善有限,且长期使用会出现药效减退及运动波动、异动症等副作用。因此,非药物干预手段 —— 有氧运动逐渐成为研究热点。已有研究表明,有氧运动可能通过促进神经可塑性、增强多巴胺能功能、改善注意力与运动控制相关脑区的连接等,对 PD 患者的运动和认知功能产生积极影响。然而,关于急性有氧运动对 PD 患者步态参数及皮层活动影响的研究仍较为有限,尤其是基于脑电图(electroencephalography, EEG)的实时皮层活动监测研究亟待补充。

为填补这一研究空白,国外研究机构的研究人员开展了相关研究,旨在探究单次中等强度有氧运动对 PD 患者单任务及双任务步行时步态特征和皮层活动的即时影响,并分析步态与皮层反应之间的潜在关联。该研究成果发表在《Clinical Neurophysiology》上。

研究人员采用随机对照试验设计,招募了 30 名 Hoehn and Yahr 分期 I-III 期的特发性 PD 患者,随机分为实验组(Experimental Group, EG)和对照组(Control Group, CG)。两组均完成单次 40 分钟的骑行任务,其中 EG 的运动强度维持在最大心率的 65-70%,CG 则维持在静息心率的 ±5% 范围内。在运动前后,参与者分别完成五种步行试验条件,通过 EEG(监测皮层活动)和加速度计(测量步态参数)进行数据采集。

研究结果


皮层活动变化


与运动前相比,EG 在单任务和双任务步行时,C(中央区,代表初级运动皮层 M1)和 CP(中央顶区,代表后顶叶皮层)通道的 γ 功率(31-50Hz,与运动启动和精细运动控制相关)显著增加,提示运动 / 感觉运动区的皮层活动增强。

步态参数与皮层活动的关联


双任务条件下,EG 的步长增加,且步长变化与 C 和 CP 通道的 γ 功率增加呈正相关,表明运动 / 感觉运动区的 γ 功率变化可能通过改善感觉运动整合,进而促进双任务步行时的步长调控。

研究结论与讨论


本研究表明,单次中等强度有氧运动可急性增强 PD 患者步行时运动 / 感觉运动区的 γ 功率,提示其通过促进运动控制和感觉运动整合,对步态功能产生积极影响。双任务步行中 γ 功率与步长的相关性进一步揭示了皮层活动在步态调控中的关键作用。这一发现为有氧运动应用于 PD 患者的神经康复提供了新的神经生理学证据,有望成为药物治疗之外的重要补充手段,助力改善 PD 患者的运动功能及生活质量。研究结果也为深入理解运动干预的神经机制提供了新视角,未来可进一步探索不同运动模式、强度及时长对 PD 患者皮层活动和步态的长期影响,以优化康复方案。

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