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帕金森病（Parkinson's disease, PD）是世界上第二常见的神经退行性疾病，除了运动迟缓、强直和震颤等经典运动体征外，这种疾病还会引起认知和情绪变化。临床研究表明，与帕金森病相关的运动症状可以通过体育锻炼得到改善，也有研究指出，高强度的身体活动可改善帕金森病患者早期的运动功能。然而，运动对PD相关神经元改变的有益作用的机制尚未完全阐明。

2023年7月14日，圣心天主教大学的Gioia Marino博士及其研究团队在Science Advances（IF=13.6）上发表了题为“Intensive exercise ameliorates motor and cognitive symptoms in experimental Parkinson's disease restoring striatal synaptic plasticity”的文章，研究发现剧烈运动可以减缓帕金森病的病程，这项研究确定了运动对大脑可塑性的积极影响，这一发现可能为新的非药物方法铺平道路。

有氧运动增加了前壳核与感觉运动皮层的功能连接，能够改善认知表现，并减少整体脑萎缩。当前，临床和实验研究共同集中在一个假设上，即运动通过经验依赖性神经可塑性改善轻度或中度疾病受试者的运动和认知表现。然而，该研究领域的一个主要差距与理解运动诱导的塑性效应对纹状体突触连接和回路的突触和分子机制有关。

以前的研究表明，密集的体力活动与关键生长因子，脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）的产生增加有关。

本研究在早期帕金森病的动物模型中进行为期四周的跑步机训练方案重现这种现象，并首次揭示这种神经营养因素如何决定大脑中身体活动的有益影响。

实验设计

研究人员通过使用采用不同技术的多学科方法来测量神经元存活、大脑可塑性、运动控制和视觉空间认知的改善，为运动的神经保护作用提供实验支持。

针对每日跑步机训练，研究人员观察到的主要效果是病理性α-突触核蛋白病理性聚集的扩散减少，这在帕金森病中导致特定大脑区域神经元的逐渐和进行功能障碍（黑质致密和纹状体，构成黑质纹状体通路），对运动控制至关重要。

网格爬行和视觉空间记忆任务

体育运动对神经保护作用与释放神经递质多巴胺的神经元的存活以及随之而来的纹状体神经元表达多巴胺依赖性可塑性的能力有关。因此，依赖于黑质纹状体活动的运动控制和视觉空间学习在进行强化训练的动物中得以保留的。

神经科学家还发现，BDNF的水平随着运动而增加，与谷氨酸的NMDA受体相互作用，使纹状体中的神经元能够有效地对刺激做出反应，其效果能够持续到运动练习之后。

展望未来，研究人员指出，“我们的研究小组正在参与一项临床试验，以测试高强度运动是否可以识别新的标志物，以监测早期患者的疾病进展减缓和疾病进展的概况。在未来，有可能确定新的治疗靶点和功能标志物，以考虑开发非药物治疗，与当前的药物治疗相结合以达到更好的治疗效果。”

参考文献

Marino G, Campanelli F, Natale G, et al. Intensive exercise ameliorates motor and cognitive symptoms in experimental Parkinson's disease restoring striatal synaptic plasticity. Sci Adv. 2023;9(28):eadh1403. doi:10.1126/sciadv.adh1403

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