Zien bewegen doet bewegen? Spiegeltherapie, spiegelneuronen en motor imagery technieken in de revalidatie. R.W. Selles

Transcriptie

1 Zien bewegen doet bewegen? Spiegeltherapie, spiegelneuronen en motor imagery technieken in de revalidatie R.W. Selles

2 Onderzoeksgroep Hand Chirurgie en Hand Revalidatie Afdeling Revalidatiegeneeskunde en Fysiotherapie Afdeling Plastische-, Reconstructieve-, en Hand Chirurgie Erasmus MC Rotterdam

3 Rol van hersenen in de handchirurgie en revalidatie?

4 Simplistisch onderscheid: Centrale aandoeningen: traumatisch hersenletsel, cerebrale parese, CVA Perifere aandoeningen: buigpeesletsel, perifeer zenuwletsel, artrose, etc.

5 Klassiek centrale aandoening Bijvoorbeeld: paretische arm na een beroerte Oorzaak ligt centraal (bij de beroerte) Maar bij langdurige parese ontstaan allerlei perifere afwijkingen: Spieratrofie Gewrichtsstijfheid Contracturen

6 Klassiek perifere aandoening Bijvoorbeeld: perifeer zenuwletsel Oorzaak ligt perifeer (doorsnijden van bijvoorbeeld n. ulnaris)

7 Revalidatie na zenuwletsel Na chirurgisch herstel gaat de zenuw vanuit centraal weer richting zijn eindorganen groeien ( sprouting ): ± 1 mm per dag Hierdoor ontstaat er tijdens een langere periode (tot ongeveer 1 jaar) de complete deafferentiatie Gevolg hiervan? Wonden door gevoelloosheid Atrofie van de spieren Etc.

8 Hersenplasticiteit Klassieke aanname: organisatie van de hersenen ligt vast vanaf de volwassen leeftijd. Alleen veranderingen in de sterkte van de verbindingen in gebieden die een rol speelden bij geheugen

9 Hersenplasticiteit op jonge leeftijd 7 jarig Turks meisje Op drie-jarige leeftijd oa taalgebieden verwijderd Tweetalig opgevoed, spreekt beide vloeiend

10 Hersenplasticiteit Tegenwoordig weten we dat er veel meer in de hersenen verandert Hersen plasticiteit= het veranderen van neuronen, van de organisatie van neuronennetwerken en van de functie hiervan (Wikipedia) Gebieden worden groter en kleiner op basis van input De ene hersenhelft kan functies van de andere hersenhelft overnemen Etc.

11 Representatie van de hand in de sensorische en motorische cortex

12 De hand in het brein Jenkins, Merzenich et al 1986

13 Use-dependent cortical reorganisation

14 Representatie van de hand in de sensorische en motorische cortex

15 Representatie van de hand in de sensorische cortex

16 Neveneffect van deze reorganisatie: referred sensations Casus 2 met medianus letsel Casus 1 met medianus en ulnaris letsel

17 Holy grail in de revalidatie Hoe kun je plasticiteit op de juiste manier uitlokken en benutten? Vele technieken in ontwikkeling: Contraint induced movement therapy Virtual reality Robotica (bijvoorbeeld de Lokomat) Sensory re-education Selective aneasthesia Motor imagery Action observation Spiegel therapie

18 Mirror box V.S. Ramachandran

19 Bij wie werkt het? Studies gerelateerd aan pijn Fantoompijn CRPS Chronische pijn na CVA Studies op het gebied van motorisch leren CVA CP Traumatisch hersenletsel

20 VAS (0-100) Case 1, Selles et al, 2008 Ernstige brandende pijn, resistent voor fysiotherapie en medicatie Sterke de-conditionering Op wachtlijst voor chirurgie 100 Visual analog scale (VAS) of pain Without mirror in rest Without mirror while moving During mirror in rest During mirror while moving 10 minutes after mirror in rest 10 minutes after mirror while moving

21 Case 2 3 jaar na zenuwletsel, Ernstige brandende pijn Zeer beperkt in dagelijks leven Geen effect van revalidatie, medicatie en chirurgie

22 Fantoompijn: Chan 2007

23 Graded motor imagery bij CRPS I Revalidatie programma in drie stappen: Herkennen van linker en rechterhanden van een foto Motor imagery: nadenken over bewegen Spiegel therapie

24 Moseley, 2004

25 Spiegeltherapie voor motorisch leren na een CVA? Hypothese van Ramachandran: Sommige CVA patienten hebben een vorm van learned paralysis Via spiegeltherapie kan dit unlearned worden

26 Altschuler et al., 1999 Opzet: 8 chronische CVA patienten Twee groepen, cross over design Maken van armbeweging met spiegel 4 weken, 30 min/dag Resultaten: Verbeterde bewegingsuitvoering Zelf-gerapporteerde verbetering in handvaardigheid

27 Yavuzer et al., 2008 Opzet: Gerandomiseerde klinische trial 40 sub-acute CVA patienten 4 weeks, 30 min p/d Resultaten: Verbetering in de Brunnstom stages Verbetering in de FIM score (ADL)

28 Motorisch leren via spiegeltherapie? Waarom zou spiegeltherapie werk? Mogelijke mechanismen op basis van : learned paralysis Motor imagery Mirror neurons

29 Wat is motor imagery of mental practice? Motor imagery is de mentale representatie van een beweging zonder de beweging uit te voeren Bekend vanuit de sport, maar in toenemende mate ook in de revalidatie gebruikt

30 Overlap in hersengebieden die actief worden Uitvoering gezonden Imagery gezonden Uitvoering CVA patient Imagery CVA patient Sharma et al, Stroke 2009

31 Eigenschappen van imagery Overeenkomst in eigenschappen van voorgestelde en uitgevoerde bewegingen. Bijvoorbeeld: Hartslag en ademhaling veranderd mee met de intensiteit van de uitgevoerde bewegingen Duur van de imagery neemt toe als de taak moeilijker wordt, bijvoorbeeld: Door een langere afstand (denkbeeldig) te lopen Dooor een ingewikkeldere (denkbeeldig) uit te voeren

32 Effectiviteit van motor imagery Motor imagery werkt over het algemeen beter bij taken met een grotere cognitieve belasting Bij taken die minder bekend zijn is imagery effectiever

33 Imagery van onbekende bewegingen?

34 Het perspectief van motor imagery Extern: stel jezelf voor dat je kijkt naar een ander die een taak uitvoert Intern: stel jezelf voor dat je zelf een taak uitvoert Veel bewijs dat intern perspectief sterkere overeenkomsten heeft met daadwerkelijke uitvoering

35 Motor imagery en spiegeltherapie Steven, 2003: mirror box facilitated imagery bij CVA patienten Spiegeltherapie expliciet of impliciet combineren met motor imagery Duidelijke vanuit intern perspectief

36 Spiegeltherapie en spiegel neuronen?

37 What is the mirror neuron system? Het spiegelneuron systeem is actief wordt zowel bij actie observatie als bij actie uitvoering. Het systeem spiegelt het gedrag van een ander dier, alsof de obvervator zelf de beweging uitvoert. Mogelijk interpreteren we hiermee het doel van de beweging van een ander En mogelijk is dit systeem daarom belangrijk bij observationeel leren

38 Overeenkomst tussen observeren en uitvoeren Observation Motor Preparation Execution Buccino, G., S. Vogt, et al. (2004). "Neural circuits underlying imitation learning of hand actions: an event-related fmri study." Neuron 42(2):

39 Mirror neuron system

40 Eigenschappen van het spiegelneuron systeem Actief bij specifieke doelgerichte taken Spiegelneuronen worden alleen actief als je kijkt naar een taak die je ook in je eigen motor repertoire bezit.

41 Spiegel neuronen en imitation learning? Verschillende studies suggereren dat het mirror neuron systeem helpt om motor geheugen te ontwikkelen en dat dit het snelst gaat bij de combinatie observeren en uitvoeren van dezelfde taak

42 Mirror neuron en CVA Het spiegelneuron systeem is mogelijk een alternatieve manier om het motorische systeem te activeren bij CVA patienten

43 Spiegeltherapie en spiegel neuronen?

44 Garry et al., 2005 Transcraniële magnetische stimulatie

45 Garry et al., 2005 Exciteerbaarheid van M1 van hand neemt toe door beweging andere hand Effect maximaal in de spiegel conditie.

46 Matthys et al., 2008 f(unctional)mri onderzoek: Mogelijk om te zien welke hersengebieden actief zijn tijdens uitvoering van een bepaalde taak Verschil in hersenactiviteit tussen: 1. Beweging hand zonder spiegel 2. Beweging hand met spiegel

47 Matthys et al., 2008

48 Resultaten Geen extra activiteit in motorische gebieden die behoren bij de nietbewegende hand Wel activiteit in Superior Temporal Gyrus (STG): Hogere orde visueel gebied Geassocieerd met het mirror neuron system

49 Imagery en spiegeltherapie na perifeer zenuw letsel?

50 Conclusies Zien bewegen doet bewegen! Plasticiteit van de hersenen is veel groter dan vroeger aangenomen, hoewel sterk leeftijdsafhankelijk Plasticiteit van de hersenen wordt primair beinvloed door activiteit: use it or lose it!

51 Klinische implicaties Nu we weten dat plasticiteit een belangrijk mechanisme is, moeten we proberen het te beinvloeden Het primaire proces hiervoor is training Dit is hard en langdurig werk!

52 Trainen moet in een zo rijk mogelijke omgeving plaatsvinden Lokomat

53 Klinische implicaties Veel moderne revalidatie strategien proberen aan de training extra dimensies te geven: Motor imagery Action observation/spiegel neuronen Spiegeltherapie Effectiviteit van al deze strategien is in specifieke situaties aangetoond voor het herleren van beweging

54 Bovendien zijn deze technieken makkelijk, goedkoop en veilig in te zetten in elke klinische setting

55 Met dank aan: Bedankt voor uw aandacht Mede mogelijk gemaakt door: Ton Schreuders Marian Michielsen Hans Bussmann Henk Stam Koen Matthijs Marion Smits Jos vd Geest Martine Eckhart Gerard Ribbers Ruud Selles