VR跑步机训练可增强帕金森患者的大脑可塑性

1120-05-2

特拉维夫大学的一项最新研究显示,跑步机训练和虚拟现实(VR)结合疗法可以改变帕金森患者的大脑行为并增强有益的大脑可塑性,从而极大地降低帕金森患者以及神经退行性疾病患者的跌倒发生率。

帕金森疾病会导致患者的神经元逐渐缺失,从而产生认知和运动障碍,影响患者行走能力,使他们更易摔倒。很多时候这种跌倒会直接导致生命危险。这项最新研究显示,通过结合VR的跑步机训练可以降低跌倒的发生率,并减少大脑前额叶皮质的神经元激活数量。神经元激活数量的降低可以增强患者的运动控制能力,使患者更好地完成认知能力要求较高的动作。

该研究强调了帕金森患者需同时进行认知康复和运动康复训练。

这项研究由特拉维夫大学Sackler医学院和特拉维夫医疗中心的杰夫·豪斯多夫(Jeff Hausdorff)教授与特拉维夫医疗中心的Inbal Maidan医生、特拉维夫大学Sackler医学院和特拉维夫医疗中心的Anat Mirelman医生和Nir Giladi教授共同完成。

豪斯多夫教授表示,“在之前的研究中,我们发现帕金森患者会用认知功能来弥补受损的运动功能,患者在使用认知功能时,他们大脑前额叶皮质会被激活。我们还给出了特定训练方式,也就是把跑步机和预设路障的VR场景相结合,通过这种训练可以显著降低帕金森患者的跌倒率。”

豪斯多夫教授补充道,“这项VR步伐训练项目要求患者在步行中绕过障碍物,不仅能增强患者的认知能力,还能降低大脑前额叶的活跃度。”

该实验把17人分成两组并进行了为期六周的干预实验,一组使用带VR场景的跑步机训练,另一组仅使用跑步机训练。两组人员每周训练三次,每次一小时。VR组的训练更像是在做“游戏”,受试者可以看到自己在城市或公园的虚拟场景里走路。通过这种虚拟游戏,受试者在不知不觉中学会了如何越过路障,如何事先做好准备以及如何一心二用,也就是说他们对安全行走中出现的认知挑战的应对能力更强了。

另一组受试者仅仅在跑步机上训练行走,没有VR设备也没有认知挑战。实验前后,研究人员分别用功能核磁共振成像来测试患者大脑的活动模式。

豪斯多夫教授解释道,“这项研究结果证实了结合VR训练可以增强神经可塑性,从而提高患者的运动和认知能力,参与VR训练的患者比单独使用跑步机训练的患者能力有明显提升。有意思的是,通过VR跑步机训练的患者在需要调动认知能力(如发现路障和一心二用)的情况下表现得更加。他们在这些日常生活中常常会导致跌倒的情况下,神经元激活数量也明显减少,而没有结合VR训练的患者在这方面并无显著改善。”

之前对帕金森小鼠进行的研究就曾表明对大脑进行特定任务训练非常重要。而特拉维夫大学的最新研究第一次在人类身上证实了该结论。

豪斯多夫教授表示,“针对提高运动能力的锻炼可以加强大脑中负责感官统合和运动协调区域的可塑性。而认知能力训练也能改变大脑的认知区域,并会进一步增强大脑代偿功能和认知功能(如在行走时不会跌倒)。”

豪斯多夫总结道,“我们的结论是即使在疾病晚期,60%到80%的多巴胺神经元已经死去的情况下,提高大脑可塑性的机会依然存在。此外,只有对特定疾病进行个性化和靶向训练才能激发特定的大脑变化。”

 

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责任编辑:ntmg
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