toiminnalliseen liittyvän plastisuuden

neuraalisen plastisuuden on laajalti käytetty määritelmä hermojärjestelmän kyvylle muuttaa rakenteitaan ja toimintojaan vastauksena erilaisiin ärsykkeisiin, jotka johtuvat ulkoisen maailman muutoksista sekä CNS: n mikroympäristön tai toiminnallisuuden muutoksista (Macchi and Molinari, 1989). Satunnaisia viitteitä aikuisen CNS: n kyvystä muuttaa rakennettaan löytyy hyvin varhain neurotieteen historian alusta (De Felipe and Jones, 1991). Kuitenkin vasta 1970-luvulla on syntynyt konsensus siitä, että rakenteellinen ja toiminnallinen aivojen organisaatio ei ole kiinteä sen jälkeen, kun kehitys on päättynyt, kuten Cajal totesi tämän vuosisadan alussa (Jones, 2004). Nykyään on vakiintunutta, että aivoyhteydet mukautuvat jatkuvasti, ja niiden taustalla vaikuttavat sekä toiminnalliset että rakenteelliset muutokset (Jones, 2004; Maanantai ja Castillo, 2017). Erityisen kiinnostava aivoinfarktikuntoutuksessa on funktionaalisen tai toimintaan liittyvän plastisuuden käsite (Cesa and Strata, 2007; Svensson et al., 2014). Erityisesti kaikki aivotoiminnan kokemusriippuvaiset säätelyt perustuvat synaptisiin muovimuutoksiin. Nämä muutokset saattavat vaikuttaa mikropiirien järjestämiseen sekä kaukoliikenteen yhteyksiin, joihin liittyy sekä presynaptista että postsynaptista toimintaa (Monday and Castillo, 2017). Aivoinfarktin jälkeen aktiivisuusmuutokset ovat vuorovaikutuksessa vaurioiden aiheuttamien muutosten kanssa, mahdollisesti erittäin herkässä ympäristössä, mikä vaikuttaa säästyneiden alueiden ja reittien huomattavaan uudelleenjärjestelyyn. Kaiken tämä uudelleenjärjestely liittyy usein rajoitettu, spontaani palauttaminen toiminta, ja kuntoutustoiminta on suunnattu tukemaan Adaptiivinen ja torjua maladaptive rewiring piirien (Alia et al., 2017).

yleisin ja yleisesti tunnustettu aivohalvauksen aiheuttama vajaatoiminta on motorinen vajaatoiminta, jota voidaan pitää lihasten hallinnan tai liikkeen toiminnan menetyksenä tai rajoittumisena tai liikkuvuuden rajoittumisena (Wade, 1992). Motorinen heikkeneminen aivohalvauksen jälkeen vaikuttaa tyypillisesti kehon toisen puolen käsivarren ja jalan liikkeen säätelyyn (Warlow et al., 2008) ja koskee noin 80%: a potilaista. Siksi aivoinfarktikuntoutuksessa ja erityisesti fysioterapeuttien työssä keskitytään paljolti heikentyneen liikkumisen ja siihen liittyvien toimintojen palautumiseen.

Moottorin palautuminen aivohalvauksen jälkeen on monimutkaista ja sekavaa. Monet interventiot on kehitetty yrittämään tukea moottorin elpymistä (ja siihen liittyvät toiminnot), ja monet satunnaistetut kontrolloidut kokeet ja järjestelmälliset katsaukset on tehty (Sandercock et al., 2009), vaikka useimmat kokeet olivat pieniä ja niissä oli joitakin suunnittelurajoituksia. Esimerkiksi rajoitteen aiheuttama Liikehoito (cimt)on osoittautunut lupaavaksi interventioksi subakuuttiin ja krooniseen aivohalvaukseen (Kitago et al., 2012). CIMT: ssä vahingoittumaton käsivarsi on hillitty suurimman osan valveillaoloajasta, kun taas sairastunut käsivarsi suorittaa tehtäväpohjaista harjoittelua. Cimt: llä havaitun toiminnallisen parannuksen taustalla olevia mekanismeja ei ymmärretä hyvin hermostollisella tai käyttäytymisen tasolla. Cimt: n jälkeisen toimintakyvyn paraneminen kroonista aivohalvausta sairastavilla potilailla näyttää välittyvän kompensoivien strategioiden kautta sen sijaan, että heikentyminen vähenisi tai motorinen ohjaus palaisi normaalimpaan suuntaan.

on kehitetty monenlaisia strategioita ja laitteita motorisen palautumisen edistämiseksi hyödyntämällä aivojen kykyä järjestää hermoverkostonsa uudelleen vamman jälkeen.

suorat todisteet siitä, että aivokuoren lähialueet voisivat toimia vicarious-tavalla loukkaantumisen jälkeen, voidaan jäljittää 1900-luvun puolivälin tutkimuksiin (Glees and Cole 1949). Apinoille aiheutui polttovälivammoja peukalon esityksestä. Kun aivoja korjattiin käytöshäiriöiden jälkeen, peukalon alue ilmestyi uudelleen viereiselle aivokuoren alueelle. Nudo et al havaitsivat kuitenkin hieman erilaisia havaintoja. vuonna 1990.pieniä, välisummia vaurioita tehtiin osa distal forelimb (DFL) edustus orava apinoilla, ja eläimet saivat toipua spontaanisti (eli ilman hyötyä kuntouttava koulutus) useita viikkoja. Aiemmista havainnoista poiketen jäljelle jääneen DFL: n koko pieneni ja tilalle tuli laajentuneet proksimaaliset representaatiot (Nudo ja Milliken, 1996). DFL säilyi tai sitä laajennettiin eläimillä, joille annettiin kuntouttavaa koulutusta vajaakuntoisten raajien kanssa (Nudo and Milliken, 1996).

lisäksi liikuntaominaisuuksien merkitys hyödyllisten tai haitallisten vaikutusten määrittämisessä ilmenee dystoniaa koskevista tutkimuksista (Guehl et al., 2009). Kokeellinen liikunta ominaista nopea kääntyminen agonisti-antagonisti lihaksia, perustuu stereotyyppisiä liikkeitä stressaavaa end-range liike, joka indusoi ihon stimulaatiota yli laaja pinnat on osoitettu indusoivan dystoniaa eläinmalleissa (Byl et al., 1996). Yhdessä kokeellisten tietojen, se on hyvin tunnustettu kliininen tosiasia, että tarkka toistuvia käyttäytymismalleja, joihin liittyy lähes samanaikaisesti tuloa ja lähtöä ovat ne alttiimpia kehittämään tehtäväkohtainen dystonia (Breakefield et al., 2008; Torres-Russotto ja Perlmutter, 2008). Mielenkiintoista on, että dystoniaa ylläpitävän mekanismin tuntemus tarjosi myös keinot kehittää erityinen tehokas hoito, joka perustuu syötteiden ja ulostulojen yleiseen häiritsemiseen sekä tiukasti määrättyihin synergioihin. Niinpä sensorista motorista palauttavaa terapiaa on testattu fokaalisen tehtäväkohtaisen dystonian varalta. Liikunta perustuu yksinumeroinen liikkeitä immobilisaatio muiden numeroa, laaja käytäntö dystonisen numeroa, ja koordinoidusti muiden numeroa (Candia et al., 2002). Nämä harjoitukset aiheuttavat motorisia muutoksia, jotka liittyvät neurofysiologisiin muutoksiin aivokuoren ja verkon tasolla (Tinazzi et al., 2003; Coynel et al., 2009).

Dystonia onkin hyvä esimerkki siitä, miten liikunta voi ajaa aivopiirien uudelleenorganisointia. Kuten dystoniassa, on korostettava, että tämän muoviremontin parempi ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää, jotta voidaan kehittää tehokkaampia strategioita aivoinfarktien kuntoutukseen ja välttää mahdolliset maladaptiset vasteet. Tämä on varsin kriittinen näkökohta; itse asiassa yleisesti uskotaan, että kiinteät toistuvat motoriset kuviot suurilla mahdollisilla vahvuuksilla ovat tehokkaan tehtävälähtöisen harjoituksen kohteena. Lisäksi on laajalti raportoitu, että intensiivisempi käytäntö liittyy yleensä parantuneisiin toiminnallisiin tuloksiin, jotka eivät liity hoitomuotoon. Toisaalta kuntoutuksen kliinisistä tutkimuksista saatu näyttö vahvistaa ajatusta siitä, että hoito olisi yksilöitävä ottaen huomioon yksittäisten potilaiden ongelmat ja mieltymykset (Rodgers and Price, 2017).

tässä henkilökohtaisen kuntoutuksen lähestymistapojen etsinnässä meiltä puuttuu edelleen vihjeitä, joilla voisimme ohjata interventioitamme, ja pragmatismi hallitsee.

jotkut opastavat valot voidaan johtaa paremmin ymmärrykseen poststroke uudelleenjärjestely yhteydet (Dijkhuizen et al., 2014). Laskennallisen neurotieteen ja aivojen kuvantamistekniikoiden edistysaskeleet ovat olleet keskeisiä in vivo-yhteyksien muutosten valvonnan mahdollistamisessa (Bullmore and Sporns, 2009; Stam, 2014). Erityisesti graafiteoriasta johdettujen lähestymistapojen soveltaminen on varsin tehokasta organisatoristen ja järjestelmätason muutosten todistamisessa aivohalvauksen jälkeen. Havaittuja yhteyden muutoksia ovat (i) muuttunut interhemisfäärinen yhteys, (ii) kriittinen poikkeama eriytetyn ja integroidun tiedon tehokkaasta käsittelystä (jota tukee ns.optimaalinen verkko ”pienen maailman” topologia) ja (iii) epänormaali aluekeskeisyys ipsilesionaalisissa ja kontralesionaalisissa pallonpuoliskoissa (De Vico Fallani et al., 2013; Rehme ja Grefkes, 2013). Aivoinfarkti vaikuttaa siis aivojen vuorovaikutusten topologiaan sekä paikallisella että maailmanlaajuisella tasolla. Lisäksi nykyaikaiset signaalinkäsittelytekniikat tarjoavat erilaisia indeksejä, joiden pätevyys eri alueiden välisen funktionaalisen kytkennän indikaattoreina ovat tällä hetkellä vaiheessa, jossa testataan ihmisillä ja eläimillä aivohalvausmalleja (mm.et al., 2017). Yhteyden muutokset aivohalvauksen jälkeen liittyvät usein palautumiseen (Wu et al., 2015); kuitenkin, että poststroke verkon muutokset saattavat olla maladaptive olisi myös harkittava (Taub et al., 2002). Kun otetaan huomioon verkostomuutosten vaihtelevuus, funktionaalisen plastisuuden merkitys liitettävyyteen vaikuttamisessa sekä aivojen organisaation ja toiminnallisen palautumisen välinen läheinen yhteys, liitettävyysmuutosten seurantaan kykenevien indeksien tarve on kriittinen. Tällaiset indikaattorit auttaisivat pisteyttämään synaptista uudelleenjärjestelyä ja plastisuutta järjestelmätasolla suhteessa aivohalvauksen jälkeiseen palautumiseen auttaen poistamaan maladaptive vs Adaptiiviset mekanismit sekä tehokkaammat vs vähemmän tehokkaat hoidot (Saleh et al., 2017).