Kortikális plaszticitás Idegi plaszticitás
Definíció és magyarázat
A neuronplaszticitás kifejezés alatt azt értjük, hogy a neuronális struktúrák morfológiailag vagy funkcionálisan alkalmazkodni képesek a specifikus ingerekhez. Az agy az idegrendszer része, amely nagy alkalmazkodási potenciállal rendelkezik. A kortikális plaszticitás részt vesz a tanulási és memória folyamatokban.
Az agykárosodás utáni kérgi plaszticitás
Az agykárosodás, például agyvérzés utáni rehabilitációban az agy újjászerveződési képessége kulcsfontosságú mechanizmus az elveszett funkciók visszaszerzéséhez (Hallett 2000). Az emberi agy nagyon gyorsan képes reagálni a külső körülményekre. Duffeau (2001) közvetlenül demonstrálni tudta a rövid távú plaszticitást a premotoros kéregben (M1). Az intrakortikális elváltozások eltávolításának eredményeként a kapcsolódó motoros reprezentációs terület mindössze 30 perc alatt megváltozott.
Számos tanulmány kimutatta a kérgi plaszticitást egy agyi sértés eredményeként. A stroke motoros rendellenességekhez is vezethet, az ischaemia helyétől vagy a vérzéstől függően. Mivel az agy nekrotizált területei nem tudnak regenerálódni, a motoros funkciók újratanulása a motoros kéreg más részeinek kompenzációjának köszönhető (Byrnes et al. 2001, Ward & Cohen 2004, Ward 2005, Karla & Ratan 2007).
A kortikális plaszticitás korfüggése
A kérgi adaptáció sebessége és kitartása
A szinaptikus kapcsolatok instabilak maradnak, ha nem használják őket. A motoros funkciók elmulasztása rosszul adaptív folyamatokhoz vezethet. Azoknál a betegeknél, akiknek a karját amputálták, a szenzoros kéreg a végtag deaferentációja miatt már nem kap beáramlást a perifériáról. A test amputált oldalához tartozó kontralaterális agyféltekében a kéz ábrázolási területe ezt követően más végtagokra tolódott (Knecht S & Ringelstein 1999). Merzenich és mtsai. (1984), aki majmokban végzett ujj amputációk után változásokat talált a szomatoszenzoros kéregben. Nyolc felnőtt majomnak mindkét oldalán egy vagy két ujját amputálták. Két hónap elteltével a szomszédos ujjak kérgi reprezentációs területének bővülése, valamint az amputált ujjak területének regressziója kimutatható volt.
Érdekes módon a tanulmányok kiemelik a fizikai aktivitás fontosságát a kortikális plaszticitás szempontjából. Kimutatható volt, hogy az erősen ismétlődő szenzoros stimuláció nem vezet jelentős kortikális átszervezéshez, ha a motoros cselekvés nem történik meg. A tisztán érzékszervi ingerek nyilvánvalóan nem elegendők ahhoz, hogy a kéreg plasztikus legyen (Jenkins et al. 1990).
Az agykárosodás utáni kérgi plaszticitás
Az agykárosodás, például agyvérzés utáni rehabilitációban az agy újjászerveződési képessége kulcsfontosságú mechanizmus az elveszett funkciók visszaszerzéséhez (Hallett 2000). Az emberi agy nagyon gyorsan képes reagálni a külső körülményekre. Duffeau (2001) közvetlenül demonstrálni tudta a rövid távú plaszticitást a premotoros kéregben (M1). Az intrakortikális elváltozások eltávolításának eredményeként a kapcsolódó motoros reprezentációs terület mindössze 30 perc alatt megváltozott.
Számos tanulmány kimutatta a kérgi plaszticitást egy agyi sértés eredményeként. A stroke motoros rendellenességekhez is vezethet, az ischaemia helyétől vagy a vérzéstől függően. Mivel az agy nekrotizált területei nem tudnak regenerálódni, a motoros funkciók újratanulása a motoros kéreg más részeinek kompenzációjának köszönhető (Byrnes et al. 2001, Ward & Cohen 2004, Ward 2005, Karla & Ratan 2007).
A kortikális plaszticitás korfüggése
A kortikális adaptáció sebessége és kitartása
A szinaptikus kapcsolatok instabilak maradnak, ha nem használják őket. A motoros funkciók elmulasztása rosszul adaptív folyamatokhoz vezethet. Azoknál a betegeknél, akiknek a karját amputálták, a szenzoros kéreg a végtag deaferentációja miatt már nem kap beáramlást a perifériáról. A test amputált oldalához tartozó kontralaterális agyféltekében a kéz ábrázolási területe ezt követően más végtagokra tolódott (Knecht S & Ringelstein 1999). Merzenich és mtsai. (1984), aki majmokban végzett ujj amputációk után változásokat talált a szomatoszenzoros kéregben. Nyolc felnőtt majomnak mindkét oldalán egy vagy két ujját amputálták. Két hónap elteltével kimutatható volt a szomszédos ujjak kérgi reprezentációs területének bővülése, valamint az amputált ujjak területének regressziója.
Érdekes módon a tanulmányok kiemelik a fizikai aktivitás fontosságát a kortikális plaszticitás szempontjából. Kimutatható, hogy az erősen ismétlődő szenzoros stimuláció nem vezet jelentős kortikális átszervezéshez, ha a motoros cselekvés nem történik meg. A tisztán érzékszervi ingerek nyilvánvalóan nem elegendők ahhoz, hogy a kéreg plasztikus legyen (Jenkins et al. 1990).
irodalom
Byrnes ML, Thickbroom GW, Phillips BA és Mastaglia FL: Hosszú távú változások a kérgi szervi szervekben a subkortikális stroke-ból való kilábalás után. Brain Research, 889 (2001) 278-287.
Duffeau H: Az emberi motoros kéreg akut funkcionális átszervezése a központi elváltozások reszekciója során: intraoperatív agyi térképezést alkalmazó tanulmány. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry, 70 (2001) 506-513.
Hallett M: Transzkraniális mágneses stimuláció és az emberi agy. Nature, 406 (2000) 147-150.
Jenkins WM, Merzenich MM, Ochs MT, Allard T & Guic-Robles E: A primer szomatoszenzoros kéreg funkcionális átszervezése felnőtt bagolymajmokban viselkedés által irányított tapintási stimuláció után. Journal of Neurophysiology, 63 (1990) 82-104.
Knecht S & Ringelstein EB: Idegplaszticitás a szomatoszenzoros rendszer példáján. Nervenarzt, 70 (1999) 889-898.
Merzenich MM, Nelson RJ, Stryker MP, Cynader MS, Schoppmann A & Zook JM: A szomatoszenzoros kérgi térkép megváltozik a felnőtt majmok számjegyes amputációja után. A Journal of Comparative Neurology, 224 (1984) 591-605.
Rogasch NC, Dartnall TJ, Cirillo J, Nordstrom MA & Semmler JG: Az idősebb felnőtteknél csökken a kortikomotoros plaszticitás és a ballisztikus hüvelykujj edzés feladatának elsajátítása. Journal of Applied Physiology, 107 (2009) 1874-1883.
Ward NS & Cohen LG: A motoros funkció helyreállításának mechanizmusai a stroke után. Neurológiai archívumok, 61 (2004) 1844-1848.
NS kórterem: A motoros működés helyreállításának mechanizmusai a stroke után. Posztgraduális orvosi folyóirat, 81 (2005) 510-514.