越来越多的研究表明，与帕金森病（PD）相关的运动症状可以通过体育锻炼得到改善。我们最近完成的一项临床试验显示，在有氧运动干预后，PD的运动症状进展减弱（Park-in-Shape试验）。在一项调查新发PD运动剂量的临床试验中也观察到类似的发现（SPARX试验）。 这两项研究提供了强有力的临床证据，证明运动可以减轻PD的运动症状。然而，这种效果的脑部机制仍不清楚。

荷兰拉德堡德大学的Martin E. Johansson等人, 使用纵向多模态磁共振成像（MRI）研究了有氧运动对脑部变化的影响，这些人来自Park-in-Shape试验的预定义和未选择的子集。我们测试了有氧运动减缓PD的自然电路级进展的假设。PD的特点是黑质中多巴胺能细胞的逐渐丧失和纹状体中多巴胺的耗竭，这导致了对控制运动和认知至关重要的皮质纹状体网络的功能障碍。

PD与大脑皮层功能连接的转变有关：在健康人中通常与后枕骨沟通的大脑皮层感觉运动区域在PD患者中更多地依赖前枕骨。在有发展PD风险的健康LRRK2突变携带者中也观察到类似的适应性变化，表明大脑皮层功能的重组可能参与补偿早期PD中后纹状体多巴胺的耗竭。 有氧运动可能通过维持或加强这种形式的适应性神经可塑性来影响临床疾病的进展。

这一假设的基础是来自PD动物模型的数据，显示体育锻炼可以改善纹状体的多巴胺能功能。相应地，最近在PD患者中进行的一项临床试验显示，3个月的有氧运动增加了奖励相关活动和前纹状体的多巴胺释放，表明有氧运动可以加强前纹状体功能。 然而，这种加强的效果是否伴随着皮层间感觉运动连接的平衡从后枕骨转移，仍然是个未知数。

此外，运动对皮层间连接的影响可能取决于纹状体上游的结构变化，即在感觉运动皮层和黑质的结构变化。 此外，有氧运动也可能改善非运动过程，如认知控制，PD患者可能利用认知控制来管理运动功能障碍所限制的资源。

为了探索这种可能性，Martin E. Johansson测试了运动对认知控制的行为和大脑指标的影响，使用对PD执行功能障碍敏感的眼球运动任务，以及对已知参与认知控制的3个皮质网络的静止状态功能连接的测量。

Park-in-Shape试验是一项单中心、双盲的随机对照试验，130名帕金森病患者被随机分配（1:1的比例）接受有氧运动（固定式家用训练器）或伸展运动（主动控制）干预（持续时间=6个月）。该试验中未经选择的子集（运动，n = 25；拉伸，n = 31）在基线和6个月的随访中进行了静止状态的功能和结构磁共振成像（MRI），以及眼球运动认知控制任务。

他们发现：有氧运动，但不是拉伸运动，导致前壳核与感觉运动皮层的功能连接比后推门增加。

在行为上，有氧运动也改善了认知控制。

此外，有氧运动增加了右额顶网络的功能连接，与体能的改善成正比，并且它减少了全脑萎缩。

该研究的重要意义在于发现了：有氧运动能稳定皮质脑区感觉运动网络的疾病进展，并能提高认知能力。

原文出处：
Johansson ME, Cameron IGM, Van der Kolk NM, et al. Aerobic Exercise Alters Brain Function and Structure in Parkinson’s Disease: A Randomized Controlled Trial. Annals of Neurology. 2022;91(2):203-216. doi:10.1002/ana.26291