Funkční Související Plasticity

Neurální plasticity je široce používaná definice řešit schopnost nervového systému měnit svou strukturu a funkci v odpověď na různé podněty ze změn ve vnějším světě požadavky, jakož i ze změn CNS mikroprostředí nebo funkce (vonící macchi a Molinari, 1989). Sporadické indikace o schopnosti dospělého CNS změnit jeho strukturu lze nalézt velmi brzy na začátku historie neurověd (De Felipe a Jones, 1991). Nicméně, to bylo jen v roce 1970, že se vyvinul konsenzus na myšlence, že strukturální i funkční mozek organizace není pevně stanovena po vývoj skončil, jak uvedl Cajal na začátku tohoto století (Jones, 2004). V dnešní době je dobře známo, že konektivita mozku se neustále přizpůsobuje, a to díky vysoce interagujícím funkčním i strukturálním změnám (Jones, 2004; Pondělí a Castillo, 2017). Zvláštní zájem o rehabilitaci mrtvice je koncept funkční nebo plasticity související s aktivitou (Cesa a Strata, 2007; Svensson et al., 2014). Zejména všechny úpravy mozkové funkce závislé na zkušenostech jsou založeny na synaptických plastických změnách. Tyto změny mohou ovlivnit organizaci mikroobvodů i dálkových spojení zahrnujících presynaptické i postsynaptické aktivity (pondělí a Castillo, 2017). Po mrtvici, změny činnosti komunikovat s těmi, vyvolané lézí, případně ve vysoce citlivá prostředí, které ovlivňují podstatnou reorganizaci ušetřen oblastí a cest. Celkově tato reorganizace je často spojena s omezeným, spontánní obnovení funkce a rehabilitaci aktivity jsou zaměřeny na podporu adaptivní a proti maladaptivní přepojování okruhů (Jiné et al., 2017).

nejčastějším a široce uznávaným poškozením způsobeným mrtvicí je motorické poškození, které lze považovat za ztrátu nebo omezení funkce při kontrole nebo pohybu svalů nebo omezení pohyblivosti (Wade, 1992). Poškození motoru po mrtvici obvykle ovlivňuje kontrolu pohybu paže a nohy na jedné straně těla (Warlow et al ., 2008) a postihuje asi 80% pacientů. Proto je velká část rehabilitace mrtvice, a zejména práce fyzioterapeutů, zaměřena na obnovu zhoršeného pohybu a souvisejících funkcí.

obnova motoru po zdvihu je složitá a matoucí. Bylo vyvinuto mnoho intervencí, které se snaží pomoci regeneraci motoru (a související funkce), a bylo provedeno mnoho randomizovaných kontrolovaných studií a systematických recenzí (Sandercock et al., 2009), ačkoli většina pokusů byla malá a měla určitá konstrukční omezení. Například pohybová terapie vyvolaná omezením (CIMT)se ukázala jako slibný zásah do subakutní a chronické mrtvice (Kitago et al ., 2012). V CIMT, nepostižené končetiny je omezen pro většinu bdění, zatímco postižené paže prochází task-based practice. Mechanismy, které jsou základem funkčního zlepšení pozorovaného u CIMT, nejsou dobře pochopeny ani na nervové ani behaviorální úrovni. Funkční zlepšení v postižené paži po CIMT u pacientů s chronickým zdvih se zdá být zprostředkován pomocí kompenzačních strategií, spíše než pokles funkce ledvin nebo se vrátit na normální řízení motoru.

byla vyvinuta široká škála strategií a zařízení pro podporu obnovy motoru využitím schopnosti mozku reorganizovat své neuronové sítě po zranění.

přímý důkaz, že sousední oblasti kůry mohou po poranění fungovat zprostředkovaně, lze vysledovat ve studiích v polovině 20. století (Glees and Cole 1949). Opice byly vystaveny ohniskovému zranění reprezentace palce. Když byly mozky přemapovány po zotavení z chování, oblast palce se znovu objevila na sousedním kortikálním území. Nicméně poněkud odlišné nálezy byly pozorovány Nudo et al. v 1990. Malé, mezisoučet léze byly provedeny v části distální přední (DFL) zastoupení ve veverka opice a zvířata bylo umožněno zotavit se spontánně (tj. bez pomoci rehabilitační trénink) po dobu několika týdnů. Na rozdíl od předchozích zjištění, zbývající DFL byla snížena ve velikosti, dává způsob, jak rozšířená proximální reprezentace (Nudo a Milliken, 1996). U zvířat, která podstoupila rehabilitační výcvik s poškozenou končetinou, však byla DFL zachována nebo rozšířena (Nudo a Milliken, 1996).

kromě toho je důležitost charakteristik cvičení při určování příznivých nebo škodlivých účinků poskytována studiemi o dystonii (Guehl et al ., 2009). Experimentální cvičení vyznačující se tím, rychlý zvrat-agonista–antagonista svalů, na základě stereotypní pohyby s stresující konci rozsahu pohybu, který vyvolávají kožní stimulace přes široké ploch bylo prokázáno, že k vyvolání dystonie u zvířecích modelů (Byl et al., 1996). Spolu s experimentální data, to je dobře známo klinické skutečnost, že přesné opakující se chování, které zahrnují téměř shodné vstupy a výstupy, ty jsou nejvíce náchylné k rozvoji task-specific dystonie (Breakefield et al., 2008; Torres-Russotto a Perlmutter, 2008). Zajímavé je, že znalost mechanismu udržujícího dystonii také poskytla prostředky k vývoji specifické účinné léčby založené na celkovém narušení vstupů a výstupů a přísně uložených synergií. Proto byla testována senzorická motorická terapie pro fokální dystonii specifickou pro daný úkol. Cvičení je založeno na jednociferných pohybech s imobilizací ostatních číslic, na rozsáhlé praxi dystonických číslic a v koordinaci s jinými číslicemi (Candia et al., 2002). Tato cvičení indukují motorické změny, které jsou spojeny s neurofyziologickými změnami na kortikální a síťové úrovni (Tinazzi et al ., 2003; Coynel a kol., 2009).

dystonie je tedy dobrým příkladem toho, jak cvičení může řídit reorganizaci mozkových obvodů. Stejně jako v dystonie, je třeba zdůraznit, že lepší pochopení této plastové přestavby je nezbytné rozvíjet účinnější strategie pro rehabilitaci po mrtvici, aby se zabránilo případné maladaptivní reakce. To je docela kritický aspekt; ve skutečnosti se obecně věří, že pevné opakované motorické vzorce při vysokých možných silách jsou cílem efektivního cvičení zaměřeného na úkoly. Dále se obecně uvádí, že větší intenzita praxe je obecně spojena se zlepšenými funkčními výsledky, které nesouvisejí s typem léčby. Na druhou stranu, důkazy z rehabilitace klinických studiích posílit myšlenku, že léčba by měla být individuální s ohledem na jednotlivé problémy pacientů a preferencí (Rodgers a Cena, 2017).

v tomto hledání personalizovaných rehabilitačních přístupů nám stále chybí podněty k nasměrování našich zásahů a dominuje pragmatismus.

některá vodicí světla mohou být odvozena z lepšího porozumění poststroke reorganizaci konektivity (Dijkhuizen et al ., 2014). Pokroky ve výpočetní neurovědě a technikách zobrazování mozku byly nápomocné při umožnění dohledu nad změnami konektivity in vivo (Bullmore a Sporns, 2009; Stam, 2014). Zejména aplikace přístupů odvozených z teorie grafů je docela účinná při dokazování změn na organizační a systémové úrovni po mrtvici. Pozorované změny připojení zahrnují (i) změněny interhemisférické připojení, (ii) kritické odchylky od efektivní zpracování segregovaných a integrovaných informací (podporován tzv. optimální síť „malý svět“ topologie), a (iii) abnormální regionu stěžejní v ipsilesional a contralesional hemisféry (De Vico Fallani et al., 2013; Rehme a Grefkes, 2013). Topologie mozkových interakcí, a to jak v lokálním, tak v globálním měřítku, je tedy ovlivněna mrtvicí. Navíc, moderní zpracování signálu techniky poskytují různé indexy, jejichž platnost jako ukazatele funkční spojení mezi různými oblastmi jsou v současné době ve fázi testování u lidí a zvířecích modelech mozkové mrtvice (Jiné et al., 2017). Změny připojení po mrtvici jsou často spojeny s obnovou (Wu et al ., 2015); nicméně, že poststroke změny sítě by mohly být maladaptivní by měly být také považovány (Taub et al., 2002). Vzhledem k variabilitě změn v síti, význam funkční plasticitu v ovlivnění připojení, stejně jako úzké spojení mezi mozkovými organizaci a funkční využití, třeba pro indexy schopen sledovat změny připojení je kritická. Tyto ukazatele by pomoci v bodování synaptické reorganizace a plasticita na úrovni systému ve vztahu k zotavení po mrtvici pomáhá rozmotat maladaptivní vs adaptivní mechanismy, stejně jako více efektivní vs méně účinné terapie (Saleh et al., 2017).