有氧運動延緩巴金森氏症的動作退化，與其背後之神經可塑性
巴金森氏症是一種好發於中、老年人的神經退化性疾病，起因於腦中黑質區域(substania nigra)內負責分泌多巴胺的細胞凋亡速度增快，需要多巴胺調節的神經網路受到影響，產生一系列的動作失調症狀：顫抖、僵硬、行動緩慢等，手腳逐漸不靈活，最終無法維持姿勢平衡。臨床上常用Hoehn-Yahr分級表（下圖），簡潔分類巴金森氏症的嚴重程度。
一般人從事運動能夠促進身心健康，除了大眾熟知的強化骨骼肌肉和心肺系統、改善情緒等，近年來發現運動增加了腦內血流量並促進新陳代謝，調節腦源性神經滋養因子(brain-driven neurotrophic factor)的分泌，動物實驗中則發現運動引發了記憶學習的突觸可塑性（下圖），這些保護神經的機轉，讓運動成為巴金森氏病症的非藥物治療選項 [1]。然而運動分四類：有氧活動，肌力訓練，拉筋伸展，和平衡/敏捷運動，究竟是特定類型運動才能延緩巴金森症狀？或者只需有身體活動即可？
Source: www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3690528
尼德蘭的Park-in-Shape二期臨床試驗挑戰這個問題 [2]，研究招募了130名Hoehn-Yahr等級2以內，症狀輕微的病患，其中治療組和控制組人數各半，前者被要求每週進行至少3次，30分鐘的居家有氧運動—即室內腳踏車，強度介於50%至80%的儲備心率(heart rate reserve)，相當於中度至高度心肺運動強度；後者則被要求從事相同的運動量，內容限定為伸展和放鬆肢體，所有人的運動介入均持續6個月。
經過半年的介入，伸展形式的運動並沒有延緩動作退化，相對之下，心肺運動有效地減少了「藥物失效」(“off” state)時刻出現的動作症狀（註1），再來有氧運動不意外地改善了心肺功能。其餘的臨床功能，如行走、跌倒次數、手功能、生活品質、認知功能等，兩組之間沒有明顯差異。
Park-in-Shape試驗當中，約半數的受試者額外接受核磁共振掃描，以及加入認知挑戰的眼動控制測試，計算6個月之後的休息態功能性連結（註2）和全腦的灰質體積變化，驗證特定運動引發的神經可塑性 [3]。得到幾點發現，(1) 伸展運動組的病人，後殼核(posterior putamen)和主要感覺皮質的功能性連結強度增強，且幅度高於有氧運動組。和前殼核相比，後殼核是較早因多巴胺系統失能而受影響，然而前、後殼核的神經活動應維持平衡，研究者推論功能連結的變化亦代表失衡現象。(2) 有氧運動組的腦體積沒有明顯改變，伸展運動組則隨時間萎縮。(3) 在右腦的額頂葉網路（frontoparietal network，與執行功能有關），有氧運動組的背外側前額葉皮質(dorsolateral prefrontal cortex)的連結強度高於控制組，且和心肺功能成正比，推測有氧運動可能具有改善心肺和認知功能的效應。(4) 有氧運動改善了眼球追視的認知控制能力，較少看向錯誤的方位。
居家式腳踏車是簡單而且相對安全的心肺運動方式，在巴金森病發初期長期、規律地參與中－高強度的心肺運動，維持腦與心肺健康，同時可能額外有維持認知功能的效果，職能治療師規劃病患的生活型態時，可將其納入考量，創造平衡且有品質的生活。
許世賓職能治療師整理
註2：個體在清醒、放鬆休息的狀態之下，大腦仍然存在自發性的活動，若是將不同區域的自發性神經訊號取相關性分析，稱之為休息態功能性連結(functional connectivity)，可解讀為大腦之間的一種溝通形式。在巴金森氏症的研究領域，殼核跟感覺運動皮質的功能性連接常被用於釐清病人和一般人大腦機制上的差異，或者動作症狀背後的機轉 [4]。
參考資料
