SLAGTILFæLDE: KAN HJERNEN 'REWIRE' SIG SELV FOR AT HJæLPE GENOPRETNINGEN?

Midlertidig sensorisk deprivation kan forbedre genopretningen efter et slagtilfælde ved at give plads til hjernen til at koble sig selv, foreslår ny forskning fra Washington University School of Medicine i St. Louis, MO.

Sensorisk afsavn kan hjælpe med gendannelse af slagtilfælde.

En rapport offentliggjort i Science Translational Medicine forklarer, hvordan forskerne kom til denne konklusion efter at have observeret slagtilfælde hos mus, der havde fået deres whiskers klippet.

Holdet afslørede, at mus var mere tilbøjelige til at genvinde brugen af en frontpote efter et slagtilfælde, hvis de havde trimmet deres whiskers.

En gnaver's whiskers er et vigtigt sensorisk organ med en rig nerveforsyning.

Dyret kan bevæge sine whiskers frem og tilbage for at udforske stationære genstande og kan holde dem stille for at udforske objekter i bevægelse, samtidig med at de sender sensorisk information til hjernen.

Forskerne antyder, at klipning af musens whiskers forhindrer hjernen i at modtage sensoriske signaler, hvilket efterlader det berørte område mere "plastisk" og i stand til at ominstallere sig selv til at udføre andre opgaver.

Implikationer for rehabilitering af slagtilfælde

Et slagtilfælde opstår, når enten en blodprop eller et brud i et blodkar i hjernen blokerer blodforsyningen og stopper det berørte område i at modtage ilt og næringsstoffer, som det har brug for for at holde cellerne i live og arbejde.

De fleste slagtilfælde er forårsaget af blodpropper, og disse er kendt som iskæmiske slagtilfælde. En midlertidig blodprop, der rydder sig selv, er kendt som et forbigående iskæmisk angreb, som også kaldes et mini-slagtilfælde.

Når det berørte område af hjernen holder op med at modtage det blod, som det har brug for, dør hjerneceller, og den tilsvarende del af kroppen holder op med at arbejde ordentligt eller slet ikke fungerer.

Ofte fokuserer tilgangen til rehabiliteringsbehandling, som enkeltpersoner får efter et slagtilfælde, på at hjælpe dem med at kompensere for handicap. Forskerne foreslår, at deres undersøgelse peger på en alternativ tilgang.

"Vores fund," siger seniorundersøgelsesforfatter Jin-Moo Lee, professor i neurologi, "tyder på, at vi muligvis kan stimulere [slagtilfælde] genopretning ved midlertidigt at forlade nogle hjerneejendomme og gøre dette område af hjernen mere plastisk."

”En måde at gøre det på kan være ved at immobilisere et sundt lem,” tilføjer han.

Hvert år dør omkring 140.000 mennesker af slagtilfælde i USA, hvor det tegner sig for 1 ud af 20 dødsfald. De anslåede omkostninger ved slagtilfælde - inklusive lægebehandling, medicin og ubesvarede arbejdsdage - er omkring 34 milliarder dollars om året.

Hjernekortfunktioner til nærliggende områder

Der er mere end 6,5 millioner slagtilfælde overlevende i USA Takket være hjernens plasticitet eller evne til at tilpasse sig, genopretter mange overlevende naturligt en vis funktion. Et eksempel er en overlevende, der først ikke kan bevæge en arm, men finder ud af, at de et par dage senere kan begynde at vrikke med fingrene.

Undersøgelser ved hjælp af hjernedannelse viser, at hjernen i sådanne tilfælde har koblet kontrollen med fingrene til et "tilstødende ubeskadiget område".

Omfanget af opsving er tæt knyttet til, hvor godt hjernen skifter sensoriske og kontrolfunktioner fra det beskadigede til det ubeskadigede område.

Imidlertid er prisen på denne plasticitet, at hjernen konstant forsøger at frigøre "fast ejendom", hvorpå de nye kredsløb skal bygges. En måde, hvorpå ubrugt fast ejendom bliver tilgængelig, er når signalering til og fra et område stopper - for eksempel når et lemmer amputeres.

Prof. Lee og hans kolleger spekulerede på, om sensorisk deprivation kunne være en måde at frigøre fast ejendom nær et slagtilfælde-skadet område, og om hjernen ville bruge denne mulighed til at omlægge de handicappede funktioner til dette område.

Mus med trimmede whiskers helede hurtigere

For at teste denne idé inducerede de slagtilfælde i to musegrupper, således at det forringede deres evne til at kontrollere deres højre forpote.

Efter slagtilfælde trimmede de whiskers af den ene gruppe mus og efterlod dem intakte i den anden gruppe. Derefter observerede de dyrenes bedring og deres brug af forbenene.

I uge 4 efter slagtilfælde var musene med trimmede whiskers begyndt at bruge den højre forpote igen, og i uge 8 brugte de dem såvel som den venstre forpote.

Musene med intakte whiskers kom sig imidlertid meget langsommere op; i uge 4 brugte de stadig ikke deres højre forpote og havde kun delvist genvundet brugen af den i uge 8.

Scanninger af musens hjerner viste markante forskelle i både slagtilfælde og nærliggende områder. I hjernen på musene med de trimmede whiskers var aktiviteten forbundet med forpote-brug flyttet til det område, der normalt er forbundet med brugen af whiskers.

Imidlertid flyttede forpote-aktiviteten til musene med intakte whiskers til et af flere områder ved siden af det skadede sted.

Følgende korte video fra Washington University School of Medicine opsummerer resultaterne hos musene:

Whisker-use-aktivitet vendte tilbage til det tidligere område

Holdet tillod musene med trimmede whiskers at dyrke dem tilbage, efter at de havde genvundet fuld brug af deres højre forpote.

Scanninger af dyrenes hjerner taget 4 uger senere viste, at whisker-brugen aktivitet var vendt tilbage til sin tidligere plads i hjernen. Også forpote kontrol forblev på sit nye sted med musene fortsatte med at vise fuld brug af begge poter.

Undersøgelsen undersøgte ikke, om musene, der havde fået deres whiskers trimmet, mistede en vis evne til at bruge deres whiskers.

Men forskerne siger, at der er beviser for, at når en hjernefunktion bevæger sig ind i en anden del af hjernen, hindrer den ikke den funktion, der er forbundet med dette område.

Prof. Lee giver eksempler på musikere og taxachauffører: hos musikere er den del af hjernen, der styrer fingerbevægelse usædvanlig stor, ligesom den del, der styrer navigationen hos taxachauffører.

”At udvikle disse færdigheder får ikke musikere og taxachauffører til at miste andre evner. De bruger sandsynligvis bare deres hjerner mere effektivt, ”forklarer han.

Han siger, at deres fund viser, at det kan være muligt at forbedre resultaterne efter slagtilfælde ved "at forbedre plasticitet i målrettede områder af hjernen."