Senzorická stimulační terapie - Sensory stimulation therapy
Senzorická stimulační terapie ( SST ) je experimentální terapie, která si klade za cíl použít mechanismy nervové plasticity k pomoci při obnově somatosenzorické funkce po mrtvici nebo kognitivním stárnutí . Cévní mozková příhoda a kognitivní stárnutí jsou dobře známými zdroji kognitivní ztráty, první z nich smrtí neuronů , druhá oslabením nervových spojení . Jak naznačuje SS, pacient bude mít požadovaný smysl stimulovaný předem stanoveným způsobem na známé frekvenci. Bylo zjištěno, že tato technika může být použita ke snížení až 30 let kognitivního stárnutí a může se zlepšitdvoubodové diskriminační prahy a také je narušit.
Historie a motivace
Do roku 2025 se odhaduje, že 34 milionů lidí ve Spojených státech bude mít demenci. Je proto nesmírně důležité, abychom lidem s takovými příznaky zavedli účinnou léčbu, která buď sníží nebo úplně sníží demenci. V moderní léčbě, která nezahrnuje léčbu farmakologickou, jsou psychosociální terapie skvělou intervencí. Díky psychosociálním terapiím, jako je masáž, aromaterapie, vícesmyslová stimulace, muzikoterapie a orientace na realitu, je léčba demence a nemocí souvisejících s demencí možná v méně tradiční, ale nefarmakologické formě. Kdysi se věřilo, že mozek je do značné míry neměnný a že o jeho funkci bylo rozhodnuto již v mladém věku. V tomto sledu myšlenek byly kognitivní ztráty způsobené mrtvicemi a stárnutím považovány za neodstranitelné. Funkční lokalizace je teorie, která naznačuje, že každá část mozku má specifickou funkci a že ztráta části se rovná trvalé ztrátě funkce. Tradiční modely se dokonce specializují mezi mozkovými hemisférami a popisují „umělecké a logické části mozku“. Tento fatalistický výhled byl dramaticky zpochybněn nedávným paradigmatem plasticity mozku .
Plasticita mozku se týká schopnosti mozku restrukturalizovat se, vytvářet nová spojení nebo upravovat sílu stávajících spojení. Současné paradigma umožňuje konceptualizaci mozku, který je schopen změny. Různí vědci používají tento koncept k vývoji nových terapií pro podmínky, které byly dříve považovány za trvalé; například Paul Bach-y-Rita pracoval na zařízeních, která dávají zrak nevidomým osobám a zmírňují pocit pádu u pacienta, který ztratil funkci vestibulárního aparátu .
Bylo zjištěno, že mnoho smyslů má nějakou plastickou povahu. Ukázalo se, že dokonce i sluchové poznání má určitý potenciál pro zotavení po mrtvici. Nedávná studie Sarkama a kol. ukázal, že poslech hudby a zvukových knih během rané obnovy po mrtvici může mít za následek lepší poznání.
Toto paradigma otevřelo dveře do dříve považovaného za nemožné; zotavení z mrtvice, snížené kognitivní stárnutí.
Mrtvice
Mrtvice může být způsobeno několika různých situacích, ale základní výsledek je stejný. Průtok krve do části mozku je zastaven, což má za následek rychlé vyčerpání kyslíku a dalších živin v hladovějící části. Vyhladovělá část mozkové tkáně rychle začne odumírat a vyústí v mozkovou lézi . Výslednou lézi lze vysledovat ztrátu různých kognitivních funkcí v závislosti na umístění a oblasti poškození.
Je běžné, že pacienti s mrtvicí trpí svalovou slabostí a ztrátou svalových funkcí . Bylo pozorováno určité přirozené zotavení, ale školení založená na pokroku v neurovědě ukázala nejdramatičtější zlepšení. Tyto vyšetřovací terapie se zaměřují na opakování základních úkolů s omezenými přídavky. Obecně se ukazuje, že intenzivnější terapie nápravných funkcí mají za následek větší obnovu funkce. Studie fMRI a PET skenování ukázaly, že již po 3 týdnech intenzivních tréninkových programů existují statistické rozdíly mezi experimentální skupinou a kontrolami, přičemž lze pozorovat zlepšení svalové kontroly. Ačkoli tyto metody otevřely dveře pro zlepšení kvality života pacientů s mozkovou příhodou, tréninkové metody jsou velmi náročné na čas a pozornost . Byl by to mocný nástroj, kdybychom našli systém, který nemá velké požadavky na pozornost.
Kognitivní stárnutí
Během stárnutí mnoho funkcí mozku klesá a některé jsou ztraceny, toto se označuje jako kognitivní stárnutí. V nejextrémnějších případech je možné uvažovat o katastrofických výsledcích Alzheimerovy choroby . Věk je největším rizikovým faktorem Alzheimerovy choroby. Kvůli nedostatku znalostí a úspěšnému výzkumu v této oblasti je však málo známo o míře klinického úpadku a atrofie mozku. Toto onemocnění je spojeno se smrtí neuronů. Obecnější stárnutí však uvažuje o ztrátě synaptické síly nad smrtí neuronů. Při zvažování této situace stále existuje mechanismus správného fungování mozku, ale je v nepořádku. Bylo prokázáno, že až 46% snížení počtu a hustoty dendritové páteře může nastat u lidí starších 50 let ve srovnání se staršími účastníky.
Somatosenzorický systém
Kortikální homunculus neboli vizuální znázornění toho, jak váš mozek vidí vaše tělo, objevil Wilder Penfield . světoznámý mozkový chirurg. Po ukončení kariéry jako součást lékařské fakulty McGill působil jako ředitel Neurologického ústavu.
Somatosensory systém je součástí našeho smyslového systému , který se zabývá dotek. Bez neutuchající pomoci našeho somatosenzorického systému bychom nemohli cítit věci jako teploty, bolest, tlak, vibrace a kožní vyrážky. Periferní nervový systém má schopnost porozumět dotek, tlak , vibrace , poloha končetin , tepla , za studena , a bolesti . Tato informace je odeslána periferním nervovým systémem do míchy, kde je nakonec zpracována mozkem . Jednou z klíčových struktur při zpracování těchto informací je primární somatosenzorická kůra , která se nachází v parietálním laloku . Je známo, že primární somatosenzorická kůra má podsekce, které zpracovávají informace z různých sekcí, a oblast kůry pro každou sekci souvisí s její ostrostí. Toto pozorování je často ukázáno symbolicky prostřednictvím Homunculus .
Senzorické stimulační terapie
Senzorická stimulace využívá rychlou stimulaci nervů v části kůže k řízení neuronálních změn u účastníka. Nervy jsou elektricky stimulovány způsobem označovaným jako koaktivace. V obou případech je končetina účastníka, často ruka, uvězněna v zařízení, které má sekci, která aplikuje stimulaci. Účastníkovi je umožněno provádět každodenní činnosti a mnohým nevadí přítomnost zařízení. Tento stupeň reorganizace se často měří pomocí dvou bodových rozlišovacích prahů , které měří nejmenší vzdálenost mezi dvěma body, kterou může subjekt cítit.
Bylo prokázáno, že použití této techniky může spočívat až 30 let na ztrátě smyslových vnímání. Ve studii Dinse et al. , 28 pacientů ve věku 66 až 86 let testovalo podobně jako účastníci o 30 let mladší než oni po léčbě. Tito účastníci měli zařízení připojené po dobu 3 hodin, zatímco procházeli stimulací. Jiné studie používaly kratší období stimulace a dosáhly podobných výsledků.
Koaktivace
Nedávná studie publikovaná v Archivu tělesné medicíny a rehabilitace sledovala čtyři pacienty, kteří se zotavovali z mozkových příhod a podstupovali elektrickou senzorickou stimulační terapii. Jejich postup byl sledován několika různými testy; Prah dotyku, hmatová schopnost, hmatové rozpoznávání objektů , kolíky umístěné v testech kolíků a motorů. Bylo zjištěno, že všichni pacienti během studie zvýšili svůj výkon. Ačkoli tato studie používá malou skupinu vzorků a neměla žádnou kontrolní skupinu, jedná se o studii prvního kroku, která navrhuje budoucí studie.
Kolem této studie byly vyvinuty budoucí studie, ve kterých byla kůže účastníka elektricky stimulována k vyvolání signálů vysílaných do mozku.
Frekvenční studie
V lednu 2008 Ragert a kol. zkoumal vliv frekvence stimulace na techniky senzorické stimulace k vyvolání plastických změn. Studie zkoumala, zda lze k vyvolání buď dlouhodobé potenciace (LTP) nebo dlouhodobé deprese (LTD) použít změnu frekvence . LTP se týká procesů, kterými se vytvářejí a posilují neuronová spojení stimulací a aktivitou. Naopak LTD je proces, při kterém je neuronální dráha snížena nízkou úrovní stimulace nebo nepoužíváním.
Ve studii Ragert et al. rozdělili své účastníky do dvou skupin, z nichž obě podstoupily terapii SS, ale frekvence stimulace byla mezi oběma skupinami různá. Jejich analýza ukázala statistické zlepšení ve dvou bodových diskriminačních testech pro vysokofrekvenční skupinu a statistické zhoršení stejného testu u nízkofrekvenční skupiny. Tento výsledek přináší zajímavou možnost, jak osvětlit budoucnost této techniky; SS bylo možné použít jak k obnovení ztracené smyslové funkce, ale také k tupé chronické bolesti .
Na aktivitě závislá plasticita a terapie senzorickou stimulací
Plasticita závislá na aktivitě označuje fenomén, ve kterém se neuronální spojení mění opakovaným používáním. Tuto formu plasticity používaly neurorehabilitační kliniky na pomoc těm, kteří se zotavují z mrtvic; například Taub Therapy Clinic používá omezeně indukovanou terapii. Tato terapie se zaměřuje na pacienty s mozkovou mrtvicí s omezenou funkcí končetiny. Dobrá končetina pacienta je omezena a pacient je veden fyzickými úkoly se zvyšujícími se obtížemi, aby navodil obnovu neurálních sítí.
American Stroke Association publikoval článek v roce 2005 Sawaki et al. o možném využití SS k doplnění terapií UDP. Měli podezření, že vzhledem k důležitosti somatosenzorických informací v pohybu by zlepšení senzorického zpracování prostřednictvím SS mohlo také zlepšit UDP. Jejich experiment měl dvě experimentální skupiny; obě skupiny byly směrovány k dokončení dobrovolných pohybů palcem a jedna skupina podstoupila 20 minut SS před cílenými pohyby palce. Bylo zjištěno, že spárovaní účastníci měli větší obnovu funkce.
Dopad na kortikální mapy
Kortikální mapy jsou mapy, ve kterých jsou popsány části našeho mozku, například somatosenzorický systém. Kortikální mapy v našem mozku se tolik netýkají našich smyslů, jako spíše našeho pocitu fyzického dotyku. Bylo zjištěno, že použití intenzivních tréninkových metod lze použít ke zvětšení kortikálních map u pacientů zotavujících se z mrtvice. Studie využívající fMRI a PET skeny ukázaly, že stupeň aktivace se zvyšuje v motorické kůře pacientů podstupujících intenzivní terapie. To poskytuje silnou podporu myšlence, že plastické změny v mozku jsou mechanismem, kterým může dojít k zotavení.
Akupunktura a fyzioterapie zlepšující posturální kontrolu
Pacienti trpící hemiparetickou cévní mozkovou příhodou často ztrácejí schopnost stát vzpřímeně a držet své držení těla samostatně. Bez schopnosti kontrolovat držení těla ztrácíme schopnost volného a dobrovolného pohybu, což je nezbytné pro činnosti každodenního života (ADL) . Byly provedeny studie s cílem zjistit, zda by senzorická stimulace mohla zlepšit funkčnost po mrtvici. Studie porovnávala dvě skupiny; skupina podstupující standardní fyzickou terapii (skupina 1) a skupina, které byla poskytnuta senzorická stimulace s akupunkturou , fyzioterapií a tréninkem ADL (skupina 2). Obě skupiny zahájily studii do deseti dnů od počáteční mrtvice. Skupina 2 dosáhla stimulace tradiční čínskou akupunkturou (10 jehel), umístěnou podle tradičních čínských akupunkturních bodů a udržovanou na místě po dobu 30 minut. Kromě manuální stimulace byla čtyřem z deseti jehel podána také elektrická stimulace (2 až 5 Hz). Léčba pokračovala čtyři až deset dní, v průměru šest a půl dne. Jednadvacet pacientů ve skupině 2 mělo průměrný věk 74,2 a průměrný věk skupiny 1 byl 74,8. Z pacientů ve skupině 2, u nichž bylo možné provést posturální záznamy, 7 pacientů trpělo hemiparetickou lézí na levé straně a 10 mělo léze vpravo. Z pacientů ve skupině 1 měli 4 lézi na levé straně a 3 na pravé straně. Subjekty při testování stály na plošině s podpatky u sebe a rukama zkříženýma na hrudi. Subjekty byly vystaveny poruchám prostřednictvím vibračních stimulů na lýtkových svalech, které způsobovaly předozadní pohyb nebo galvanickou stimulaci vestibulárních nervů způsobující boční pohyb. Byly provedeny tři různé testy, oči pacientů byly otevřené i zavřené. Výsledky studie zjistily, že existují velké rozdíly ve skupině 1, kontrolní skupině a skupině 2, léčebné skupině. Více pacientů z léčené skupiny než z kontrolní skupiny dokázalo během poruch zachovat zdravý postoj. Protože obě skupiny byly léčeny pro příznaky po mrtvici, mělo se za to, že tyto poruchy přirozeně zlepší jejich držení těla a motorické pohyby. Mezi subjekty, které přežily 2 a více let po hemiparetické cévní mozkové příhodě, léčená skupina (skupina 2) odepřela lepší posturální kontrolu. Kromě toho pacienti, kteří měli jakoukoli další senzorickou stimulaci, byli srovnatelnými získanými hodnotami blížícími se normálním hodnotám u zdravých jedinců odpovídajících věku, když byla měřena posturální kontrola. Testy senzorické stimulace zlepšily alespoň částečné obnovení posturální funkce po dobu až 2 let po mrtvici a léčbě. Po testování bylo vyvozeno, že zlepšeného zotavení po senzorické stimulaci lze dosáhnout u pacientů, kteří znovu získávají téměř normální dynamiku lidské posturální kontroly. Posturální kontrola je jedním z nejdůležitějších problémů rehabilitace mrtvice, a tak dochází k závěru, že senzorická stimulace získaná z této studie může zvýšit funkční plasticitu mozku.
Závěr
Senzorická stimulační terapie je rozvíjející se technika zaměřená na obnovu ztrát smysly po mrtvicích a obnovu ztrát způsobených stárnutím. Nebylo prokázáno, že terapie senzorickou stimulací může ve skutečnosti zlepšit plasticitu mozku, ani kognitivní funkce. Paradigma plasticity mozku znamenalo zásadní změnu ve způsobu, jakým je mozek chápán a zvažován pro budoucí terapie. SS využívá tohoto paradigmatu a smysly jsou prezentovány jednoduchou stimulací, která způsobuje změny uvnitř mozku. V této konkrétní situaci je část pokožky stimulována elektrickými nebo fyzickými prostředky. Signály jsou posílány periferním nervovým systémem do somatosenzorické kůry. Tyto signály jsou pak impulzem ke změnám uvnitř mozku. Ukázalo se, že úpravu frekvence v této technice lze použít k navození buď dlouhodobé potenciace, nebo dlouhodobé deprese. V případě LTP bylo prokázáno, že až 30 let senzorické ztráty lze v relativně krátkých časových obdobích obnovit. SS byl spárován s tréninkovými systémy Use Dependent Plasticity a bylo ukázáno, že z této kombinace vzniká vylepšené zotavení. Jednou z výrazných výhod této techniky je, že není nutné, aby účastník věnoval pozornost stimulu, aby získal prospěch z terapie. Tato technika otevírá mnoho zajímavých dveří pro budoucí terapie. Potenciální výzvou pro tuto techniku je, že dochází k malému přenosu zisků z jedné části kůže do druhé.
Bylo provedeno mnoho studií, většina s nějakým pozitivním závěrem, nicméně další studie je třeba provést senzorickou stimulaci u demence, aby se dokázaly nebo vyvrátily jakékoli teorie.