Den anpassningsbara hjärnan efter stroke

Transkript

1 Den anpassningsbara hjärnan efter stroke Lars Nyberg Strålningsvetenskaper & IMB (fysiologi) Umeå Center for Functional Brain Imaging (UFBI)

2 Studera hjärnans funktionella organisation med fmri

3 Kartläggning av funktionella system Många funktioner har (viss) lateralisering Språk Uppmärksamhet Minne Reducerad lateralisering = kompensation? Young Adults Old Adults Word-Pair Cued-Recall Word-Stem Cued-Recall

4 Den anpassningsbara hjärnan semantiskt minne Vänsterfrontala regioner blir aktiverade av olika semantiska uppgifter Verbgenerering Hitta motsatser Lösa ordstammar (STR ) Skada i vänster frontallob ger nedsatt prestation Ibland kan dock patient prestera väl på en uppgift trots att relevant hjärnregion är skadad Patient LF intakt förmåga att lösa ordstammar trots stroke som påverkade vänster frontallob Buckner et al (1996) PNAS Vänster frontallob Höger frontallob

5 Motoriska cortex Vänster hand höger motor cortex Höger hand vänster motor cortex

6 Den anpassningsbara hjärnan Träna på en motorisk uppgift Tryck med rätt finger så snabbt du kan enligt den sekvens som visas Utan träning Efter en veckas träning Nyberg et al (2006, Neuropsychologia)

7 Hur ser det ut efter skada? - liknande otränat (bilateralt) läge?

8 Grannarna hjälper till vid skada Skada i höger motorcortex: normal aktivitet i vänster motorcortex då höger hand gjorde fingerrörelser Skada i höger motorcortex: abnormal aktivitet i höger motorcortex då vänster hand gjorde fingerrörelser - Ipsilateral aktivering av premotor cortex Azari & Seitz (2000) American Scientist

9 Gerloff et al 2006 Brain capsular stroke Finger extensions at the rate of 1 per second Aktivering av premotor cortex i intakt hemisfär - Reducerad lateralisering

10 Johansson-Berg et al (2002) Bilateralt aktiveringsmönster då strokepatienter utförde enkla handrörelser (dorsal premotor) Mönstret liknade det som kontroller uppvisade då de utförde mer komplexa fingerrörelser Störning av atypisk (ipsilateral aktivering => nedsatt prestation - Omorganisationen har funktionellt värde

11 Plasticitet vid träning & skada liknande principer Utföra komplex fingerrörelse aktiverar kontralaterala motoriska områden efter träning -- bilateral aktivering före träning Då strokepatienter utför enkla fingerrörelser aktiverar de bilaterala motoriska områden, ofta dorsala premotoriska cortex Uppgiften inte enkel för patienterna

12 Bestående eller temporära förändringar? Hypotes: Önskvärt att återfå aktivering i den påverkade hemisfären (Pascual-Leone et al, 2006)

13 fmris (rostral eight slices) for one subject (Subject 4) in the stroke treatment group (9.4 years post-stroke) performing the finger movement tracking test with his paretic right hand before (pre-test) and after (post-test) 20 sessions of finger tracking training Copyright restrictions may apply. Carey, J. R. et al. Brain : ; doi: /brain/awf091

14 Ward et al (2003) Brain Strokepatienter aktiverade fler motoriska områden än kontroller som utförde samma uppgift Återhämtning var kopplad till grad av överaktivering Bättre prognos för de med mindre överaktivering Sannolikt mindre grav påverkan

15 Meinzer et al (2008) NeuroImage Rehabilitering av kroniska strokepatienter kopplades till återhämtning av funktionellt aktiveringsmönster i skadade hemisfären Reintegrering av funktion Jfr Carey et al (2002)

16 Bestående eller temporära förändringar? Lyckad återhämtning kopplad till en normalisering av det funktionella aktiveringsmönstret Önskvärt att ökad bilateralitet / ipsilateral aktivering = temporär förändring Sannolikt väldigt viktigt med denna temporära förändring

17 Aktivering av nya områden Synområde baktill i hjärnan Patient med stroke som påverkade höger motorområde Fick med stängda ögon utföra handrörelser Synområdet aktiverat hos blinda personer då de läser blindskrift (Braille) (Sadato et al, 1996, Nature; Cohen et al, 1997, Nature) Aktivitet i synområdet då vänster hand användes Seitz et al (1999)

18 Summering: Anpassning efter stroke Återhämtning i skadeområdet initialt steg, reducera inflammation, proppar mm Aktiveríng av intakta inom-systemområden återhämtning som återinlärning - initialt viktigt med aktivering av områden i intakta hemisfären - på sikt viktigt att återengagera områden i skadade hemisfären Aktiveríng av utom-systemområden återhämtning som nyinlärning

19 Tack!