Neuverkabelung Gehirn von Schlaganfall-Patienten

Neuverkabelung Gehirn von Schlaganfall-Patienten

Neurowissenschaftler und Physiotherapeut Andrew Butler, professor in der Abteilung für Physikalische Therapie und associate dean für Forschung an der Byrdine F. Lewis College of Nursing & Berufe im Gesundheitswesen, beschreibt, wie er ist, mobilisieren Sie die heilende Kraft der Plastizität des Gehirns.

Ihre Arbeit gründet in der Idee der neuroplastizität. Wie erklärt Ihr Euch das Konzept?

Vor der 1980er Jahre die meisten Menschen glaubten, dass, sobald das Gehirn verletzt wird, diese Neuronen sind tot und vergangen und das Gehirn sich nicht erholen kann. Aber was haben wir da entdeckt haben, ist, dass das Gehirn plastisch ist—das bedeutet, Sie können ändern, und ändern Sie die verbindungen, die in Reaktion auf Reize.

Zum Beispiel, vielleicht erinnerst du dich an jemandem aufwachsen, der hatte ein faules Auge, und wer trug ein Pflaster zur Abdeckung Ihrer starken Auge. Das tragen der patch macht das schwache Auge stärker, aber es ändert sich nicht, irgendetwas über das Auge selbst. Stattdessen, es ändert sich das Gehirn, durch das erzwingen der Sehbahn weiter zu entwickeln.

Wie funktioniert neuroplastizität Arbeit in der Behandlung von Menschen, die einen Schlaganfall hatten?

Unser Ansatz ist sehr ähnlich zu dem, was ich eben beschrieben mit den Augen. Wenn eine person hat einen Schlaganfall, Neuronen sind ausgelöscht, und Sie haben oft Lähmungen oder Schwierigkeiten bei der Kontrolle Bewegungen auf einer Seite des Körpers. Es wird immer schwieriger, zu verwenden, die nicht-so-guten arm, und so Menschen Ihre guten arm für alles.

In unseren frühen arbeiten, die wir im wesentlichen ein sehr schickes Handschuh rund um den gesunden arm, und Zwang die Menschen zu verwenden, die nicht-so-gute-arm für zwei Wochen, one-on-one mit einem Physiotherapeuten. Dies wird als „constraint-induced-Therapie.“ Nach zwei Wochen intensiver Therapie, für bis zu acht Stunden, ein Tag, one-on-one mit einem Therapeuten, fanden wir in Ihren schwachen arm wurde stärker.

Und wie funktioniert diese Therapie verändern das Gehirn?

Wir verwendeten magnetische Resonanz-Tomographie und transkranieller Magnetstimulation zu prüfen, den Bereich des Gehirns, direkt neben dem Bereich, der betroffen war durch den Schlaganfall. Natürlich fanden wir auch die Toten Neuronen wäre nicht deine hand mehr bewegen. Aber die Fläche unmittelbar neben den Neuronen wurde Total verändert. Es ist, als wenn das Gehirn sagt, habe ich ein paar zusätzliche Neurone, die sich nur vor, dass, let ‚ s re-wire dieses und diese zu nutzen.

Noch immer, acht Stunden pro Tag eine Menge von eins-zu-eins-Therapie.

Genau. Es ist das Verständnis des Mechanismus, wie das funktioniert, und es gibt klinische Studien, und dann gibt ‚ s Umsetzung. Ärzte konnten nie das umsetzen, one-on-one-Therapie, zwei Wochen in Folge, acht Stunden am Tag. Es war zu teuer und zu schwer für die Menschen zu erfüllen.

Also, wir dachten, ‚Was, wenn wir könnten alles, was wir wissen, was funktioniert—goal-directed therapy, viele Wiederholungen, aktive Assistenz—und tun Sie es mit einem Roboter?‘ Wir arbeiteten mit einer Gruppe von Ingenieuren entwickeln ein Roboter-Exoskelett, das viel Bewegung und aktivieren die Bildung dieser neuen Gehirn Pfade.

Und hat es die gleichen Ergebnisse?

Wir verglichen eine äquivalente Dosis der Therapie in beiden Gruppen von Schlaganfall-Patienten. Eine Gruppe erhielt 60 Stunden eins-zu-eins-der physikalischen Therapie und die andere Gruppe erhielt 30 Stunden one-on-one-Therapie und 30 Stunden nach der Roboter-Therapie. Unsere Frage war, ob das ersetzen 50 Prozent der one-on-one-Therapie mit der Roboter-Therapie erzeugen würde, entspricht Ergebnisse, und die Antwort war „ja“. Wir fanden die gleichen funktionellen Verbesserung, mit halb so viel physikalische Therapie, wenn es gepaart mit dieser Roboter-Exoskelett.

Wie funktioniert das Gerät arbeiten, als eine Rehabilitation-tool?

Das Exoskelett mit einem computer verbunden ist. Leute die Exoskelett-auf den nicht-so-starken-arm und spielen Sie Videospiele auf dem Bildschirm. Der computer ist programmiert, um Daten zu sammeln und mit Hilfe von machine-learning -, das sich das Spiel entsprechend der individuellen Fähigkeit. Es lernt mit Ihnen. Die Patienten konnten komplett der Sitzung alle auf einmal, oder Sie brechen könnte es passen Ihre Flugpläne.

Aber dann werden die Teilnehmer sagte, “ die Wir nicht mögen, zu uns in die Klinik kommen.‘ Also gingen wir zurück zu den Ingenieuren und sagte, ‚Können wir diese in die Heimat?‘ Sie sagte „ja“. Wir entwickelten einen Roboter, der eine person verwenden könnte, in Ihre Heimat, überträgt der outcome-Daten via Telemedizin. Ähnlich wie Ihre Fitbit-Daten über wie viele Stufen oder Treppen, die Sie zu Fuß, den Roboter überträgt, wie viele Wiederholungen oder Minuten der übung, die Sie durchführen.

Wie hat sich das Projekt mit der Veterans Administration (VA) beginnen?

Die VA sah, dass unsere tele-Robotik-Ansatz könnte die Arbeit mit Veteranen. Damals, vor ein paar Jahren gab es ein großes problem, wo die Veteranen wurden mit Blick auf riesige Wartezeiten für die Pflege. Also schrieben wir einen Antrag zu den VA-Innovation-Initiative zu bieten, die Veteranen mit den begrenzten Möglichkeiten des Zugangs zur Versorgung in Ihren Häusern unter Verwendung von Telemedizin. Wir vor allem wollte Implementierung der Therapie in den ländlichen Gebieten, weil wir wissen, Veteranen haben eine noch härtere Zeit mit access.

Und was war das Ergebnis?

Wir fanden, dass die Therapie bessere Ergebnisse in vier Bereiche. Es verbessert die klinischen Ergebnisse: bei den Veteranen konnte zu Fuß besser, halt Dinge besser, Sie wurden stärker. Es führte zu mehr Zufriedenheit der Patienten. Insgesamt sind die Veteranen gefiel es.

Es ist definitiv einen verbesserten Zugang. Einmal Veteranen bekommen die Entlassung aus der VA, vor allem, wenn Sie Leben in einer ländlichen Gegend, manchmal sind Sie nicht immer von jeder Versorgung. Mit dieser, werden Sie nicht haben, irgendwohin zu gehen. Sie könnte es tun Recht in Ihre Häuser. Und man Sparte das Geld und die Zeit, die Veteranen verbrachten Fahrt in den VA Kliniken. Die VA ist immer noch die Umsetzung des Programms in Georgien und auf der ganzen Südosten.

Also, was kommt als Nächstes für die Forschung?

Jetzt arbeiten wir am verschieben der tele-Roboter-rehabilitation an der zivilen Welt, die ist ein wenig komplizierter. Die tele – Medizin-Programm arbeitete in der VA, da, wenn Sie ein Arzt oder Therapeut, der ist credentialed mit der VA, Sie können Sie behandeln Patienten, die über die Staatsgrenzen hinweg. In der zivilen Welt, wenn Sie eine Lizenz in Georgien kann man nicht behandeln, Patienten in Alabama, es sei denn, Sie werden auch lizenziert, Alabama.