Нейробіологія відновлення та реабілітації

Нейробіологія відновлення та реабілітації вивчає, як нервова система відновлює функцію після травм, таких як інсульт або пошкодження, і як реабілітація використовує пластичність мозку для підтримки цього відновлення. Вона досліджує спонтанні біологічні процеси відновлення та реорганізації протягом днів і місяців після пошкодження, а також принципи, за якими тренування та досвід формують відновлювальні контури.

Definition

Нейробіологія відновлення та реабілітації — це вивчення біологічних процесів, за допомогою яких нервова система відновлює функцію після травми, та того, як пластичність, залежна від досвіду, залучається реабілітацією для підтримки та формування цього відновлення.

Scope

Ця тема охоплює відмінність між справжнім відновленням та компенсацією, часові рамки та механізми спонтанного відновлення, а також принципи, залежні від досвіду, що лежать в основі реабілітації. Це науково-дослідницька та клінічна довідкова стаття, що описує механізми та докази; вона не призначає конкретних реабілітаційних програм або дозування для будь-якого пацієнта.

Core questions

• Як нервова система спонтанно реорганізується та відновлюється після травми?
• Яка різниця між справжнім відновленням функції та компенсацією?
• Як пластичність, залежна від досвіду, підтримує реабілітацію, і які принципи нею керують?
• Чому відновлення так сильно варіюється між індивідами та з часом?

Key concepts

• Відновлення проти компенсації
• Спонтанне біологічне відновлення
• Кортикальна реорганізація після травми
• Принципи реабілітації, залежні від досвіду
• Пластичність, залежна від використання
• Критичне вікно для реабілітації

Mechanisms

Після фокальної травми, такої як інсульт, функція може повернутися завдяки поєднанню усунення гострого порушення, реорганізації вцілілих контурів та залучення альтернативних шляхів. Ці зміни спираються на ту саму пластичність, залежну від досвіду, яка діє в неушкодженому мозку: інтенсивне, повторюване, значуще та специфічне тренування стимулює адаптивну реорганізацію, тоді як бездіяльність може закріпити дефіцити, принципи, що безпосередньо пов'язують реабілітацію з біологією пластичності (Kleim & Jones, 2008). Ключовою концептуальною відмінністю є справжнє відновлення, при якому відновлюється початковий рух або функція, та компенсація, при якій мета досягається альтернативними засобами; обидва мають різні нейронні субстрати та наслідки для терапії (Levin et al., 2009). Значна частина відновлення відбувається в ранньому післятравматичному вікні, коли пластичність підвищена.

Clinical relevance

Ця тема надає біологічне обґрунтування нейрореабілітації та визначає, як вимірюється та інтерпретується відновлення після інсульту та травм мозку. Вона описує механізми та узагальнює докази як довідковий матеріал і не є основою для розробки або призначення індивідуальної реабілітації.

Evidence & guidelines

Докази надходять з тваринних моделей травм та пластичності, візуалізації реорганізації у людей та клінічних випробувань реабілітаційних втручань. Систематичний огляд відновлення рухової функції після інсульту узагальнює, які підходи мають підтверджуючі докази (Langhorne et al., 2009), а огляди, засновані на принципах, перекладають дослідження пластичності в реабілітацію (Kleim & Jones, 2008).

History

Реабілітація колись базувалася переважно на емпіричній практиці, але накопичення доказів того, що дорослий мозок реорганізується після травми, і що ця реорганізація формується досвідом, переосмислило реабілітацію як спосіб спрямування пластичності. Формулювання чітких принципів пластичності, залежної від досвіду, та розрізнення відновлення від компенсації надало галузі механістичну основу, пов'язуючи її з нейронаукою розвитку та пластичності.

Debates

Чи повинна реабілітація спрямовуватися на справжнє відновлення чи приймати компенсацію?

Відновлення початкової функції та заміна альтернативної стратегії можуть покращити результати, але залучають різні нейронні процеси; наскільки терапія повинна пріоритезувати одне над іншим, і коли, залишається активним питанням.

Key figures

• Peter Langhorne
• Jeffrey Kleim
• Theresa Jones
• Mindy Levin

Seminal works

• kleim-jones-2008
• langhorne-2009
• levin-2008

Frequently asked questions

Яка різниця між відновленням та компенсацією після травми мозку?

Відновлення означає повернення початкової функції або рухового патерну, тоді як компенсація означає досягнення тієї ж мети за допомогою альтернативної стратегії або частини тіла; вони спираються на різні нейронні механізми і мають значення для інтерпретації результатів реабілітації.

Як реабілітація використовує пластичність мозку?

Реабілітація залучає пластичність, залежну від досвіду, шляхом надання повторюваних, інтенсивних та значущих тренувань, які можуть стимулювати адаптивну реорганізацію вцілілих контурів; ця стаття описує принципи, а не призначає будь-яку конкретну програму.