교신저자 파올로 칼라브레시 가톨릭대 신경학 교수는 “우리는 지금까지 관찰되지 않은 메커니즘을 발견했다”면서 “이는 질병의 초기 단계에서 수행된 운동이 훈련이 중단된 뒤에도 지속될 수 있는 운동 조절에 유익한 효과를 유도하는 것”이라고 말했다.
그는 “앞으로, 현재의 약물 치료법과 결합해 채택된 비약물 치료법의 새로운 치료 대상과 기능적 마커를 식별하는 것이 가능하게 될 것”이라고 덧붙였다.
이전 연구는 집중적 신체 활동이 중요한 성장인자인 뇌유래신경영양인자(BDNF)의 생산 증가와 관련이 있음을 보여주었다.
연구팀은 파킨슨병 초기의 동물 모델을 통해 4주간 러닝머신 훈련으로 이같은 결과를 재현했고, 신경영양학적 요소가 어떻게 뇌에서 신체 활동의 유익한 효과를 결정하는지 최초로 증명했다.
주 저자인 가톨릭대 의학부 지오이아 마리노, 페데리카 캄파넬리 박사는 신경 생존, 뇌 가소성, 뇌의 개선, 운동 제어, 시공간 인식의 개선을 측정하기 위해 다양한 기술을 사용하는 다학제적 접근법을 사용함으로써 운동의 신경 보호 효과에 대한 실험적 뒷받침을 제공했다.
러닝머신 훈련의 매일 세션에 대한 반응에서 관찰된 주요 효과는 병리학적 알파-시뉴클린의 확산이 감소된 것이다. 병리학적 알파-시뉴클린의 확산은 파킨슨병에서 운동 제어에 필수적인 특정 뇌 영역에서 뉴런의 점진적 기능 장애로 이어진다.
운동의 신경 보호 효과는 신경 전달 물질 도파민을 방출하는 뉴런의 생존과 선조체 뉴런의 기능과 관련이 있다. 결과적으로, 집중 훈련을 하는 동물은 운동 제어와 시각 공간 학습이 보존되는 것으로 나타났다.
연구팀은 또한 운동으로 수치가 증가하는 BDNF가 훈련이 끝난 뒤에도 지속되는 효과로 선조체뉴런이 자극에 효율적으로 반응하도록 한다는 것을 발견했다.
파올로 칼라브레시 교수는 “우리는 집중적 운동이 초기 단계 환자들의 질병 진행 속도의 지연과 질병 진행을 모니터링하는 새 지표를 식별할 수 있는지를 시험하기 위한 임상 실험에 참여하고 있다”고 말했다.
연구는 ≪사이언스 어드밴스≫에 발표됐다. 원제는 ‘Intensive exercise ameliorates motor and cognitive symptoms in experimental Parkinson's disease by restoring striatal synaptic plasticity’.
