NEUROPLASTIČNOST I REHABILITACIJA PACIJENATA SA MOŽDANIM UDAROM
Strukturalna neurplastičnost predstavlja sposobnost mozga, tj. nervnih ćelija, da mijenjaju svoje veze (sinapse). Strukturna plastičnost uključuje volumetrijske promjene u diskretnim regijama mozga i stvaranje novih neuronskih puteva, do kojih je došlo stvaranjem novih grana i sinapsi ili rastom i dodavanjem novih ćelija. Ova vrsta neuroplastičnosti često odražava učinak različitih unutrašnjih ili vanjskih podražaja na anatomsku reorganizaciju mozga. Promjene udjela sive mase ili sinaptičke snage u mozgu smatraju se primjerima strukturne neuroplastičnosti. Smatra se da promjene u volumenu sive mase igraju značajnu ulogu u održavanju motoričke funkcije i senzoričke percepcije.
Funkcionalna neuroplastičnost odnosi na sposobnost mozga da mijenja i prilagođava funkcionalna svojstva neurona. Funkcionalna plastičnost uključuje promjene u nekom fiziološkom aspektu funkcije nervnih ćelija, poput frekvence nervnih impulsa ili vjerovatnoće odašiljanja hemijskog signala - i jedno i drugo treba djelovati na sinaptičke veze jače ili slabije, ili dolazi do promjene u stepenu sinhronost između populacija ćelija.
Istraživači su tek nedavno otkrili da se kod odraslih još uvijek mogu stvoriti novi neuroni u procesu koji se naziva neurogeneza. Međutim, matične ćelije prisutne su samo u dva područja mozga, bulbus olfactorius-u i gyrus dentatus-u (hippocampus), koji je važan u procesu pohranjivanja memorije.
Krajem 1940-ih, Rita Levi – Montalcini i Victor Hamburger započeli su sa svojim istraživanjem kojim su nastojali objasniti vezu između nervnog sistema u razvoju i organa i tkiva koja su njime inervisana. Naime, embrijima su uklonjeni ekstremiteti, a zapaženo je da primarni osjetni neuroni, zaduženi za inervaciju ovih ekstremiteta, nisu “preživjeli”, što znači da nervne stanice uveliko ovise o ciljnom tkivu koje inervišu. Pretpostavljali su da ciljana tkiva pružaju povratni signal potreban za preživljavanje neurona i da nedostatak tog signala ili njegova slaba dostupnost uzrokuje smrt ćelije. Radeći sa biohemičarom Stanleyjem Cochenom uspjeli su izolovati molekul iz žlijezda slinovnica koji bi mogao biti odgvoran za signalizaciju i poticanje neurona na rast, a to je neuronalni faktor rasta (NGF).
Nakon tog otkrića izolovano je desetak drugih neurotrofnih faktora (koji omogućavaju preživaljavanje specifične populacije ćelija u nervnom sistemu, a naročito u nervnom sistemu u razvoju) i membranskih receptorskih proteina (koji su značajni jer predstavljaju posrednike u efektima neurotrofnih fakotra), a otkriveni su i receptori koji nakon vezivanja sa neurotrofnim faktorom bivaju preneseni do jezgre neurona gdje ostvaruju efekte direktno na genetski materijal.
Drugi važan faktor koji je značajan u procesu neuroplastičnosti jesu sinapse. Iako su veoma male, sinapse su visoko organizirane trodimenzionalne strukture i visoko specijalizirane za obavljanje svojih funkcija. Jačanje ili slabljenje sinaptičkih veza, što rezultira i frekeventnijim ili manje frekventnim odašiljanjem signala iz neurona naziva se dugoročno potenciranje (Long term potentiation – LTP) ili dugoročna depresija (Long term depression – LTD). Dugoročno potenciranje predstavlja jačanje sinaptičke veze koje se javlja uslijed stalnog ponavljanja određene aktivnosti koja tu sinapsu aktivira, a što rezultira i pojačanom transmisijom signala između dva neurona. Suprotno ovom procesu, dugoročna depresija dovodi do dugoročnog smanjenja snage određene sinapse uslijed njenog rjeđeg aktiviranja.
Uloga neurplastičnosti u rehabilitaciji pacijenata sa moždanim udarom
Jedna od “supermoći” koju mozak posjeduje je svakako prijenos određene aktivnosti, koju je oštećena regija imala, na druge regione mozga. Ova “supermoć” je svakako našla primjenu u procesu rehabilitacije osoba sa moždanim udarom kroz ciljane rehabilitacijske programe. Neuroplastičnost dobiva na popularnosti kao teorija koja, barem dijelom, objašnjava poboljšanje funkcionalnih ishoda fizikalne terapije nakon moždanog udara. Tehnike rehabilitacije potkrijepljene su dokazima koji ukazuju na kortikalnu reorganizaciju kao mehanizam promjene. Ove metode uključuju terapiju pokreta sa ograničenjima, funkcionalnu električnu stimulaciju, trening trake i terapiju virtualnom stvarnošću.
Terapija potpomognuta robotom nova je tehnika, za koju se također pretpostavlja da djeluje putem neuroplastičnosti, iako trenutno nema dovoljno dokaza da bi se utvrdili tačni mehanizmi kojima ova metoda dovodi do promjena u nervnom sistemu. Nove studije su dokazale i pozitivne učinke progesterona na oporavak pacijenata sa moždanim udarom. Naime, primjena progesterona nakon traumatske ozljede mozga i moždanog udara smanjuje edem, upalu i smrt nervnih ćelija te poboljšava prostorno referentno pamćenje i oporavak senzornih neurona.
Iako su uključeni mnogi molekularni signalni putevi, neurotrofični faktor izolovan iz mozga (BDNF) pojavio se kao ključni promotor neuroplastičnosti koji je uključen u motoričko učenje i rehabilitaciju nakon moždanog udara. Stoga, strategije rehabilitacije koje optimiziraju učinke BDNF-a na neuroplastičnost mogu biti posebno učinkovite za poboljšanje motoričke funkcije nakon moždanog udara.
Neurotrofični faktor izolovan iz mozga uključen je u mnoge aspekte funkcionisanja mozga, uključujući neuroplastične promjene koje su u osnovi motoričkog učenja. Ovaj faktor promoviše neuroplastičnost olakšavajući dugoročno potenciranje (LTP), dugotrajnim povećanjem snage veze između 2 neurona koja se opetovano zajedno aktiviraju i promovisanjem rasta i pregradnje dendrita nervnih ćelija.
Za razliku od ostalih čimbenika rasta, BDNF se izlučuje u CNS kroz konstitutivni put i put ovisan o aktivnosti. Sekrecija ovisna o aktivnosti presudna je za ulogu BDNF-a u promicanju neuroplastičnosti u krugovima aktiviranim kao odgovor na iskustvo.
Dvije potencijalne strategije rehabilitacije nakon moždanog udara koje uzimaju u obzir važnost BDNF-a su upotreba aerobnih vježbi za poboljšanje funkcije mozga i uključivanje genetskih podataka za individualizaciju terapije.
Novi dokazi pokazuju da aerobno vježbanje povećava proizvodnju BDNF-a i posljedično poboljšava procese učenja i pamćenja.
Učinci aerobnih vježbi zasnovanih na motornom učenju, mogu se smanjiti kod osoba s varijantom gena BDNF (val66met) koja smanjuje izlučivanje BDNF-a ovisno aktivnosti. Dakle, varijacija gena BDNF može utjecati na odgovor na trening motoričke rehabilitacije i potencijalno modulirati učinke aerobnih vježbi na neuroplastičnost. Informacije o genotipu BDNF mogu pružiti uvid u vrstu i veličinu učinaka koje aerobno vježbanje može imati na pojedince i potencijalno mogu pomoći u usmjeravanju individualnog programa aerobnog vježbanja kako bi se poboljšala motorička rehabilitacija nakon moždanog udara kod takvih pacijenata.
Iako je genetičko istraživanje obećavajući put za razvoj individualiziranih strategija rehabilitacije osoba s moždanim udarom, važno je napomenuti da niz drugih čimbenika, uključujući demografske ili ekološke varijable, mogu modulirati funkcionalne učinke genetske varijacije.
Aerobne vježbe mogu biti posebno učinkovito sredstvo za povećanje razine BDNF, jer izazivaju kaskadu događaja koji dovode do povećane ekspresije BDNF gena u više regija CNS-a, uključujući hipokampus, mali mozak i kičmenu moždinu. Aerobnih vježbe ne samo da poboljšavaju kognitivnu funkciju nakon moždanog udara, već poboljšavaju pokretljivost, ravnotežu i motoričku funkciju.
Međutim, same aerobne vježbe ne mogu potpuno i dugoročno dovesti do oporavka pacijenata sa moždanim udarom. Naime, po najnovijim smjernicama potrebno je kombinovati aerobne vježbe zajedno sa mentalnim treningom u trajanju od najmanje 2 mjeseca. Osnova samog aerobnog treninga predstavlja “pripremu” mozga za neuroplastičnu promjenu koja je temelj željene promjene ponašanja, tj. učenja (slika 4.)
Neuroplastičnost još uvijek predstavlja veliku nepoznanicu istraživačima na polju neuropsihijatrije. Još uvijek nisu potpuno poznati svi učinci neurotrofnih faktora, a ni obim do kojeg je “plastičnost” moguće razviti. Nadalje, iako postoje mnoge sličnosti između mozga pojedinaca, postoje i mnoge genetske varijacije na osnovu kojih je moguće modificirati terapiju i dobiti najbolji mogući efekat za takvog pacijenta. To najbolje uočavamo u slučaju da određena iskustva potiču različita područja i različite vrste neuroplastičnosti kod različitih osoba.
U linku koji je ispod postavljen možete pogledati divnu priču o upornosti, istrajnosti, volji i nevjerovatnoj moći našeg mozga da “sam sebe mijenja”. https://www.dailymotion.com/video/x6emg54
Literatura:
1. Moheb Costandi, Neuroplasticity, Massachusetts Institute of Technology, 2016.
2. Norman Doidge, The brain that changes itself, Viking Press, 2007.
3. Shad Helmstetter, The power of neuroplasticity, Park Avenue Press, 2013.









