东方时讯网研究人员认为他们已经弄清楚了为什么帕金森病会导致一个人的四肢变得如此僵硬，以至于有时他们会感觉僵硬在原地。使用配备传感器的机器人椅子，一个研究小组将帕金森病患者腿部肌肉的激活与称为丘脑底核的大脑区域联系起来。
根据9月7日发表在《科学转化医学》(ScienceTranslationalMedicine)上的研究，这个椭圆形的大脑区域参与运动调节，来自椅子的数据显示，它控制着一个人腿部运动的开始、结束和大小。
“我们的研究结果有助于揭示与腿部运动相关的大脑活动的明显变化，”瑞士洛桑大学初级首席研究员、高级研究员爱德华多·马丁·莫劳德说。
“我们可以确认，相同的调制是行走状态编码的基础——例如，站立、行走、转弯、避开障碍物或爬楼梯之间的变化——以及行走障碍，如步态冻结，”莫罗德说。
帕金森病是一种神经系统退行性疾病，主要影响身体的运动功能。
根据帕金森基金会的说法，帕金森病患者难以调节他们运动的大小和速度。他们努力开始或停止动作，将不同的动作联系起来以完成站立等任务，或者在开始下一个动作之前完成一个动作。
克利夫兰诊所的神经学家JamesLiao博士回顾了这些发现，他说，丘脑底核是基底神经节的一部分，基底神经节是一个已知控制身体运动系统多个方面的大脑结构网络。
“这项研究首次令人信服地证明基底神经节控制腿部运动的活力，”廖说。“重要的是，这将基底神经节的功能障碍与帕金森病的步态障碍联系起来。”
为了研究帕金森对步行的影响，研究人员建造了一个机器人椅子，一个人可以自愿从膝盖伸出他们的腿，或者椅子可以为他们做这件事。
研究人员招募了18名患有严重运动波动以及行走步态和平衡问题的帕金森氏症患者。每位患者都植入了电极，这些电极可以跟踪来自他们的丘脑底核的电信号，并为该大脑区域提供深部脑刺激。
来自丘脑底核的冲动在患者使用椅子时被跟踪，然后在他们站立和行走时被跟踪。
“所有这些行走方面都在大脑的那个区域编码的事实使我们相信它有助于行走功能和功能障碍，从而使其成为治疗和/或在问题出现之前预测问题的有趣区域，”莫罗德说。“我们可以利用这种理解来设计实时解码算法，仅使用大脑信号就可以实时预测那些行走方面。”
事实上，研究人员确实创建了几种计算机算法，这些算法将大脑信号与正常步幅的大脑信号区分开来，这些信号出现在步态受损的患者身上。该团队还可以识别患者在进行短时间步行测试时的冻结发作。
“作者证明，可以从记录的神经活动中预测步态冻结的时期，”廖说。“准确的预测将允许开发算法来改变[深部脑刺激]模式，以响应步态冻结、缩短甚至完全消除冻结发作的时期。”
Moraud说，这些发现可能有助于为旨在改善帕金森病患者活动能力的未来技术提供信息。
“人们寄希望于下一代脑深部刺激疗法，它将在闭环中运行——这意味着它们将以智能和精确的方式提供电刺激，基于每个患者需要的反馈——可能有助于更好地缓解步态并平衡赤字，”莫罗德说。
“然而，闭环协议取决于可以帮助实时控制刺激传递的信号。我们的结果开启了这种可能性，”他补充道。
帕金森基金会的国家医学顾问MichaelOkun博士表示同意。
“了解支持帕金森病行走的大脑网络对于治疗学的未来发展非常重要，”奥肯说。“这个研究小组的关键问题是他们收集的信息是否足以驱动神经假体系统来改善帕金森的行走能力。”