Hjerneslag: Kan hjernen 'koble seg' for å hjelpe utvinningen?
Midlertidig sensorisk deprivasjon kan forbedre utvinningen etter et hjerneslag ved å gi plass til hjernen til å koble seg selv, antyder ny forskning fra Washington University School of Medicine i St. Louis, MO.
En rapport publisert i Science Translational Medicine forklarer hvordan forskerne kom til denne konklusjonen etter å ha observert gjenoppretting av hjerneslag hos mus som hadde kuttet kinnskjegg.
Teamet avslørte at mus var mer sannsynlig å gjenopprette bruk av frontpote etter hjerneslag hvis de hadde trimmet kinnskjegg.
En gnagers kinnskjegg er et viktig sanseorgan med en rik nerveforsyning.
Dyret kan bevege kinnskjeggene sine fremover og bakover for å utforske stasjonære gjenstander og kan holde dem stille for å utforske gjenstander i bevegelse, samtidig som den sender sensorisk informasjon til hjernen.
Forskerne antyder at klipping av kinnskjegg fra en mus hindrer hjernen i å motta sensoriske signaler, og etterlater det berørte området mer "plastisk" og i stand til å koble seg til andre oppgaver.
Implikasjoner for hjerneslagrehabilitering
Et hjerneslag oppstår når enten en blodpropp eller et brudd i et blodkar i hjernen blokkerer blodtilførselen og stopper det berørte området fra å motta oksygen og næringsstoffer som det trenger for å holde cellene i live og virke.
De fleste hjerneslag er forårsaket av blodpropp, og disse er kjent som iskemiske hjerneslag. En midlertidig blodpropp som rydder seg selv er kjent som et forbigående iskemisk anfall, som også blir referert til som et mini-slag.
Når det berørte området av hjernen slutter å motta blodet det trenger, dør hjerneceller og den tilsvarende delen av kroppen slutter å fungere ordentlig eller ikke fungerer i det hele tatt.
Ofte fokuserer tilnærmingen til rehabiliteringsbehandling som enkeltpersoner får etter hjerneslag å hjelpe dem med å kompensere for funksjonshemningen. Forskerne foreslår at studien deres peker på en alternativ tilnærming.
"Våre funn," sier seniorstudieforfatter Jin-Moo Lee, professor i nevrologi, "antyder at vi kanskje kan stimulere [hjerneslag] utvinning ved midlertidig å forlate hjernenes eiendommer og gjøre den regionen av hjernen mer plastisk."
"En måte å gjøre det på kan være ved å immobilisere et sunt lem," legger han til.
Hvert år dør rundt 140.000 mennesker av hjerneslag i USA, hvor det utgjør 1 av 20 dødsfall. Den beregnede kostnaden for hjerneslag - inkludert medisinsk behandling, medisiner og tapte arbeidsdager - er rundt 34 milliarder dollar per år.
Hjernekart fungerer til nærliggende områder
Det er mer enn 6,5 millioner slagoverlevende i USA. Takket være hjernens plastisitet, eller evnen til å tilpasse seg, gjenoppretter mange overlevende naturlig nok en viss funksjon. Et eksempel er en overlevende som først ikke kan bevege en arm, men finner ut at de noen dager senere kan begynne å vri på fingrene.
Forskning ved bruk av hjerneavbildning viser at hjernen i slike tilfeller har koblet kontrollen over fingrene til et "nærliggende uskadet område."
Omfanget av utvinning er nært knyttet til hvor godt hjernen remapser sensoriske og kontrollfunksjoner fra det skadede til det uskadede området.
Imidlertid er kostnaden ved denne plastisiteten at hjernen hele tiden prøver å frigjøre "eiendom" som de nye kretsene skal bygges på. En måte som ubrukt eiendom blir tilgjengelig på, er når signalering til og fra et område stopper - for eksempel når et lem amputeres.
Prof. Lee og hans kolleger lurte på om sensorisk deprivasjon kan være en måte å frigjøre eiendom nær et slagskadd område, og om hjernen ville benytte denne muligheten til å omstille funksjonshemmede funksjoner til det området.
Mus med trimmede kinnskjegler helbredet raskere
For å teste denne ideen induserte de hjerneslag i to musegrupper slik at det svekket deres evne til å kontrollere høyre forpote.
Etter hjerneslaget trimmet de kinnskjeggene til den ene musegruppen og lot dem være intakte i den andre gruppen. Deretter observerte de dyrenes gjenoppretting og deres bruk av forpote.
I uke 4 etter hjerneslaget hadde musene med trimmede kinnskjegg begynt å bruke høyre forpote igjen, og i uke 8 brukte de dem så vel som venstre forpote.
Musene med intakte kinnskjegg kom seg imidlertid mye saktere; i uke 4, brukte de fremdeles ikke høyre forpote og hadde bare delvis gjenopprettet bruk av den innen uke 8.
Skanninger av hjernen til musene viste markante forskjeller i både slagrammede og nærliggende områder. I hjernen til musene med de trimmede kinnskjeggene hadde aktiviteten forbundet med bruk av forpote flyttet til området som normalt er forbundet med bruk av kinnskjegg.
Imidlertid flyttet forpote-aktiviteten til musene med intakte kinnskjegg til et av flere områder ved siden av det skadede stedet.
Følgende korte video fra Washington University School of Medicine oppsummerer resultatene i musene:
Whisker-bruk-aktivitet returnerte til tidligere område
Teamet tillot musene med trimmede kinnskjegg å dyrke dem tilbake etter at de hadde gjenvunnet full bruk av høyre forpote.
Skanninger av dyrenes hjerner tatt 4 uker senere viste at bruk av kinnskjegg hadde kommet tilbake til sin tidligere plass i hjernen. Også forpote kontroll ble på sitt nye sted med musene som fortsatte å vise full bruk av begge potene.
Studien undersøkte ikke om musene som hadde hatt kinnskjegg trimmet, mistet evnen til å bruke kinnskjegg.
Men forskerne sier at det er bevis for at når en hjernefunksjon beveger seg inn i en annen del av hjernen, hindrer den ikke funksjonen assosiert med det området.
Prof. Lee gir eksemplene på musikere og drosjesjåfører: hos musikere er den delen av hjernen som styrer fingerbevegelse uvanlig stor, i likhet med den delen som styrer navigasjonen hos drosjesjåfører.
“Å utvikle disse ferdighetene fører ikke til at musikere og drosjesjåfører mister andre evner. De bruker sannsynligvis bare hjernen sin mer effektivt, forklarer han.
Han sier at deres funn viser at det kan være mulig å forbedre resultatene etter hjerneslag ved å "øke plastisitet i målrettede områder av hjernen."
"Vi må kanskje revurdere hvordan vi gjør hjerneslagrehabilitering."
Prof. Jin-Moo Lee
