INHOUD, VOORWOORD EN SAMENVATTING
TOEGEPASTE NEUROWETENSCHAPPEN deel 4 NEUROREVALIDATIE: uitgangspunten voor therapie en training na hersenbeschadiging INHOUD 1 Inleiding 1.1 Het brein is dynamisch, plasticiteit is geen mythe meer 1.2 Biologie en psychologie reiken elkaar de hand 1.3 Doemdenken en therapeutisch nihilisme maken plaats voor optimisme 1.4 Gevallen van opmerkelijk herstel 1.5 Cognitieve revalidatie 1.6 Gedragsrevalidatie 1.7 De empirische cyclus : niets is praktischer dan een goede theorie 1.8 Verzuiling en ontschotting DE BIOLOGISCHE BASIS 2 Belangrijke neurowetenschappelijke concepten 2.1 Stimulus-respons versus spontaan gedrag 2.2 Funkties zijn verankerd op verschillende niveau s 2.3 Ensembles, circuits en netwerken 2.4 De sensomotorische cirkel/perceptie-actie cyclus 2.5 De neurale basis van motoriek: van contractie naar actie 2.5.1 Algemeen 2.5.2 Betrokken hersengebieden 2.5.3 Het cerebellum 2.5.4 Zien en motoriek 2.5.5 Mentaal bewegen 2.5.6 Interne versus externe motorische sturing 2.5.7 Bewegingssequensen 3 Plasticiteit 3.1 Definiering van een begrip 3.2 Ontwikkeling, leren en herstel 3.2.1 Ontwikkeling 3.2.2 Leren 3.2.3 Herstel 3.3 Plasticiteit overal 3.3.1 Van klein naar groot, van moleculen tot gedrag 3.3.2 Van laag naar hoog, van perifeer naar centraal 3.3.3 In ieder funktionele systemen 3.4 Voorbeelden uit de experimentele neurowetenschap 3.4.1 Omgevingsinvloed 3.4.2 Motoriek - spier - cross-innervatie - zich staande houden - de neurale basis van klassieke conditionering - motorische training en dendrietvertakkingen - de moving motor map - de flexibele relatie tussen cortex- en motoneuronen
3.4.3 Somatosensoriek - Braille-lezen - bananen verdienen - de linkerhand van violisten - fantomen in het brein 3.4.4 Visuele systeem - visuele deprivatie - visuele schors bij Braille? - verschuiving van de gele vlek? - blinde vlekken/scotomen 3.4.5 Akoestisch systeem 3.4.6 Taal - doven en gebarentaal 3.4.7 Intermodale (cross-modale) re-organisatie: horen, zien en voelen - vestibulaire stoornis - anesthesie - doven - blinde poezen: snorharen en horen 3.5 Neurogenese: nieuwvorming van neuronen? 3.6 Celdood: nadeel of voordeel? 3.7 Metaplasticiteit: leren van leren? 3.8 Beinvloeding van plasticiteit? 3.9 Conclusie 4 Herstelvermogen van het zenuwstelsel 4.1 Inleiding 4.2 Herstel na perifeer zenuwletsel 4.2.1 Wetmatigheden 4.2.2 Mechanismen 4.2.3 Fasen van herstel (sensibiliteit) 4.2.4 Herstel van spierinnervatie en motoriek 4.3 Klinische voorbeelden van funktieherstel na hersenbeschadiging Casus 1: Een pleister op het strottenhoofd Casus 2: Hemisferectomie Casus 3: De vader van Bach y Rita Casus 4: Pedunculotomie Casus 5: De val van Helma 4.4 Herstelmechanismen 4.4.1 Neurale reorganisatie 4.4.2 Opheffing van diaschisis (neurale reactivatie) 4.4.3 Compensatie (funktionele reorganisatie) 4.4.4 Omgevingsaanpassing 4.4.5 Serieel-lesie-effect 4.4.6 Biologische bouwstenen van herstel 4.4.7 Reorganisatie bij andere neurologische aandoeningen 4.4.8 Factoren van invloed op herstel - niet beinvloedbare factoren - beinvloedbare factoren
DE LEERTHEORETISCHE BASIS 5 Leren en geheugen 5.1 Wat is geheugen? 5.1.1 Declaratief (expliciet) Procedureel (impliciet) geheugen 5.1.2 De overgang van ultra kort naar kort en lang geheugen 5.1.3 Modaliteitsgebonden vormen van geheugen 5.1.4 Geheugenfasen: inprenting/codering, opslag/consolidering, oproepen 5.2 De bouwstenen: habituatie en sensitisatie 5.3 Associatief leren : klassieke en operante conditionering 5.3.1 Klassieke conditionering 5.3.2 Operante conditionering 5.4 Andere vormen van leren 5.4.1 Chaining/chunking 5.4.2 Leren van concepten en regels 5.4.3 Problem solving 5.5 Leren van fouten of foutloos leren? 5.6 Leerfasen 5.7 Rol van slaap en dromen 5.8 Beinvloeding van leren en onthouden 5.8.1 De keuze van het inprentingskanaal 5.8.2 Arousal 5.8.3 Gerichte aandacht 5.8.4 Emotie 5.8.5 Cognitie 5.8.6 Oefening en herhaling 5.8.7 Interferentie 5.8.8 Organisatie/ordening 6 Leren van motorische vaardigheden 6.1 De leercirkel: al doende leren 6.2 De rol van sensoriek 6.3 De KP-KR discussie 6.4 Gevoelloos leren: de-afferentatie 6.5 Drie theorieen over motorisch leren 6.5.1 Engramtheorie/ perceptuele theorie (Adams/Lashley): de beweging komt in het hoofd zitten 6.5.2 Schematheorie (Schmidt): er vormen zich regels: de motorische grammatica 6.5.3 Ecologische theorie (Newell): inspelen op de omgeving Referenties 7 Leren en afleren van complex gedrag 7.1 Inleiding 7.2 Gedragsverandering na hersenbeschadiging 7.3 Verklaring voor het veranderde gedrag 7.4 Cognitieve gedragsmodificatie 7.4.1 Inleiding 7.4.2 Definitie van het probleemgedrag 7.4.3 De basislijn 7.4.4 Gedragsanalyse via AMBC-systeem 7.4.5 Formuleren van een verklaringshypothese 7.4.6 Keuze van de interventie 7.4.7 Evaluatie van de resultaten 7.4.8 Kritiek en tekortkomingen 7.5 Omgevingsfactoren 7.6 Uitgewerkt voorbeeld
PRAKTISCHE TOEPASSINGEN 8 De empirische cyclus in de praktijk: moeite met aankleden 8.1 Inleiding 8.2 Wat is het probleem? 8.3 Wat is het doel van de behandeling 8.4 Welke onderzoeksgegevens zijn nodig? 8.5 Maak een probleemanalyse 8.6 Formuleer een verklaringshypothese 8.7 Geef één of meer interventiehypothese(n) 8.8 Ontwerp een behandelplan 8.9 Voer de behandeling uit 8.10 Evalueer de behandelresultaten 8.11 En als het niet werkt? 8.12 Nabeschouwing 9 Principes en methodes in de neurorevalidatie 9.1 Inleiding 9.2 Patient 9.2.1 Motivatie 9.2.2 Arousal (bewustzijn) 9.2.3 Aandacht 9.2.4 Emotie 9.2.5 Cognitie Box 1 Mentaal oefenen Box 2 Dubbeltaken Casus 1: mentale inspanning (Brodal) 9.2.6 Bewuste inzet of routine? 9.2.7 Individuele persoonskenmerken 9.3 Oefeningen 9.3.1 Het doel van de oefeningen 9.3.2 De intensiteit en frequentie van de oefeningen 9.3.3 De aard van de oefeningen Box 3 Forced use Box 4 Chaining/chunking 9.3.4 Ecologische validiteit en generalisatie 9.3.5 Opbouw van het oefenprogramma 9.4 Therapeut 9.4.1 Rol van taal Box 5 Verbale (zelf)sturing 9.4.2 Gebruik van zwakke en/of sterke kanalen 9.4.3 Stimulatie Casus 2: Afferente stimulatie via manchet (Luria) Casus 3: De baan van de hamer (Luria)
Box 6 Foutloos leren Casus 4: Mutisme (Luria) Casus 5: Passief bewegen (Brodal 9.4.4 Metingen 9.4.5 Foutendetectie 9.4.6 Feed-back, KP en KR 9.4.7 Sensorische manipulatie Box 7 De spiegel van Ramachandran Box 8 Neglecttraining dmv motorische activiteit Box 9 Bio-feed-back 9.5 Omgeving 9.5.1 Verrijkte omgeving 9.5.2 Aangepaste omgeving 9.5.3 Structuur 9.5.4 Familie en vrienden 9.5.5 Het behandelteam 9.6 Keuze 10 Stoornis-gerichte therapie/training 10.1 Overwegingen vooraf 10.2 Motoriek: hemiparese en spasticiteit 10.3 Sensibiliteit: hemi-anesthesie, hemi-analgesie en stoornissen van de kinesthesie 10.4 Gezichtsvelden: de hemi-anopsieën 10.5 Handelen: de apraxieën 10.6 Herkennen: de agnosieën 10.7 Taal: de afasieën 10.7.1 Lezen en schrijven: dyslexie en dysgrafie 10.8 Aandacht en aandachtsstoornissen 10.9 Neglect 10.10 Geheugen en geheugenstoornissen 10.11 (Beperkt) ziekte-inzicht 10.12 (Stoornissen van) logisch denken en weloverwogen handelen ( executieve funkties ) 11 Patient-gerichte behandeling 11.1 Aanpak bij patient-gerichte behandeling 11.2 Jos jammert de hele dag 11.3 Ellie struikelt en heeft moeite met lezen 12 Aanbevelingen en samenvatting 12.1 Effectbewijzen ( evidence-based ) en/of theoretische fundering 12.2 Effectonderzoek in de klinische praktijk? 12.3 Samenvatting Lijst van termen Referenties Register
VOORWOORD De neurorevalidatie verkeert in een stroomversnelling. De tijd is voorbij dat een CVA-patient eenvoudigweg als hemiplegiepatient betiteld wordt: er is natuurlijk veel meer dan een parese. We realiseren ons dat we met onze hersenen weten, denken en beseffen, opletten en onthouden, praten en begrijpen, waarnemen en voelen, regelen en handelen, zoeken, navigeren en orienteren, en nog veel meer. Bij hersenbeschadiging is daarom niet alleen maar motorische revalidatie nodig, maar ook cognitieve revalidatie en gedragsrevalidatie. Uiteindelijk gaat het erom dat de patient weer een aanvaardbare individuele rol in deze wereld kan spelen, met of zonder verlamming, met of zonder geheugenstoornis. We zijn tot het inzicht gekomen dat gedrag en cognitie op de lange duur zeer beslissend zijn voor wat nog bereikt kan worden. De ontwikkeling van gedragsrevalidatie en cognitieve revalidatie is daarom toe te juichen en moet met kracht worden ondersteund. De plasticiteit van de hersenen gaat veel verder dan wij ooit dachten: hierin schuilen ongetwijfeld tot nu toe onvermoede en onbenutte mogelijkheden van herstel. Fatalistische opvattingen als eenmaal lesie, altijd gestoord worden in dit boek ontzenuwd. Er is plaats voor een nieuw optimisme, en een daarbij passende positieve aanpak. Bovenstaande ideeën vormden ook een voortdurend aandachtspunt binnen het Instituut voor toegepaste neurowetenschappen (Stichting ITON) te Haarlem, waar ik, samen met collega`s, sinds 1983 werk aan de ontwikkeling van de cursus Neurorevalidatie (18 dagen, bestaande uit module 1 Klinische neuropsychologie en module 2 Neurotraining ). Binnen de stichting ITON proberen we de (onoverzichtelijke) neurowetenschappelijke ontwikkelingen in de gaten te houden, vooral met het oog op de mogelijke praktische toepassingen. Aan de andere kant brengen de cursusdeelnemers vragen en problemen van het praktijkveld in. Op deze manier kreeg ik zicht op het soort boek dat geschreven moest worden. Revalidatie wordt tegenwoordig vooral gezien als leerproces. Deze opvatting sluit naadloos aan bij het vele onderzoek dat de nauwe relatie tussen plasticiteit en leren bevestigt. Leertheoretische principes kunnen als bouwstenen van een effectieve behandeling worden ingezet: leren van je fouten, foutloos leren, verbale zelfsturing, mentaal oefenen, gebruik van feed-back, shaping, ketenvorming,... een welhaast eindeloze lijst van bruikbare principes. Het therapeutisch repertoire is enorm. De vraag is niet meer Is er therapie?, maar veeleer Wat kiezen we, op welk moment, voor wie? Een lastig keuzeprobleem dus. Dit boek gaat over verworven hersenbeschadiging (in Nederland wordt vaak de ongelukkige term NAH = niet-aangeboren hersenletsel gebruikt). Ontwikkelingsstoornissen en degeneratieve langzaam voortschrijdende ziekten komen alleen terloops ter sprake. Door een hersentrauma of CVA ontstaat een hersenbeschadiging: een deel van het hersenweefsel is verdwenen. De hersenen staan voor een re-organisatie-taak : hoe kan met het resterende weefsel toch nog iets bereikt worden. Blijkbaar is veel mogelijk: bij herstelde afasie-patienten blijken de taalgebieden naar de andere kant te kunnen verhuizen, bij herstel van een parese nemen vele omliggende gebieden de honneurs waar. Allemaal aangetoond. De grootste vraag blijft waarom dit proces bij de ene patient wèl, en bij de andere niet lukt. Voorlopig kunnen we daarvan alleen maar zeggen dat vele factoren tegelijk een rol spelen. Zoveel, dat we de greep daarop verliezen. In dit boek doen we ons best om belangrijke factoren in het vizier te krijgen. Voor wie is dit boek geschreven? In ieder geval niet voor één beroep. Het fragmenteren van de revalidatie in vele disciplines lijkt logisch en overzichtelijk, maar heeft nadelen en risico`s: zitten de fysio`s en ergo`s wel op één lijn? Is wat de dokter zegt niet strijdig met wat in het gesprek met de psycholoog naar voren is gekomen? Wie doet nu eigenlijk de schrijftraining? De logopedist omdat het met taal te maken heeft, of de ergotherapeut omdat het handfunktie betreft? De uitgangspunten in dit boek kunnen voor iedere discipline nuttig zijn, en, soms kunnen ze een verbindende schakel vormen tussen uiteenlopende disciplines, bijvoorbeeld: bij een patient met geheugenstoornissen en beperkt ziekte-inzicht kan men principes van foutloos leren en procedureel
leren gebruiken bij uiteenlopende taken: een transfer maken, leren schrijven, oversteken, inkopen doen. In de neurorevalidatie is sprake van een heel breed scala van stoornissen en methoden: van parese tot denken, van pilletje tot verbale zelfsturing. Deze diversiteit maakt de neurorevalidatie juist zo fascinerend, maar was voor mij ook een probleem bij het schrijven van dit boek: hoe moet deze uiteenlopende informatie geordend worden? Het gebied van de neurorevalidate overlapt met vele andere disciplines waaronder de neurowetenschappen, de revalidatiegeneeskunde, de (neuro)psychologie, de pedagogiek. Uiteindelijk heb ik gekozen voor een opbouw in drie grote delen: 1 De biologische basis (hoofdstukken 2, 3 en 4): - neurowetenschappelijke concepten: een gerichte selectie uit deel 1 Neurowetenschappen, o.a. over lokalisatie van funkties en over de neurale basis van motoriek en leren - plasticiteit als zeer universeel fenomeen: van moleculen tot gedrag, op ieder neuraal niveau (perifeer, ruggemerg, hersenen etc) en in ieder funktioneel systeem (motoriek, horen, zien en voelen). - herstelmechanismen worden besproken, met een accent op 4 basismechanismen: neurale reorganisatie, neurale re-activatie (=opheffing van diaschisis), funktionele re-organisatie (= compensatie) en omgevingsaanpassing Wat in deel 1 Neurowetenschappen over plasticiteit en herstel slechts kort wordt aangestipt (hoofdstuk 6 Het dynamische brein ) wordt hier uitgebreid besproken. 2 De leertheoretische basis (hoofdstukken 5, 6 en 7): - principes van leren en geheugen: over de vele vormen van leren en geheugen die in de neurorevalidatie hun toepassing kunnen hebben - leren van motorische vaardigheden: aan bod komen o.a. drie zeer toepasbare theorieen over motorisch leren: 1 de engramtheorie: de beweging komt in het hoofd zitten, 2 de schematheorie: er vormen zich regels: de motorische grammatica, en 3 de ecologische theorie: inspelen op de omgeving. - leren en afleren van gedrag. Wat in deel 2 Neuropsychologie werd gepresenteerd over gedragsverandering na hersenbeschadiging, wordt hier gericht uitgewerkt in de richting van een gedragstherapeutische aanpak. 3 Praktische uitwerking (hoofdstukken 8, 9, 10 en 11) In hoofdstuk 8 wordt de werkwijze volgens de empirische cyclus (die reeds in deel 2 Neuropsychologie werd uitgelegd) aan de hand van een praktisch voorbeeld toegelicht: een CVApatient die moeite heeft met aankleden. Daarna komt het ontwerpen van een concrete behandeling in drie fasen aan bod: Ten eerste: Wat zijn de beschikbare principes en methodes? (hoofdstuk 9) Deze zijn geordend in 4 domeinen; 1 de patient en zijn directe omgeving 2 de therapeut en zijn team 3 de oefeningen binnen de context van een totaal behandelprogrammma 4 de omgeving waarin dit alles plaatsvindt Tussendoor zijn 9 boxen toegevoegd waarin kort en bondig een concrete praktisch bruikbare beschrijving wordt gegeven van een bepaalde methode. Vervolgens: Wat is bekend van therapie/training bij bepaalde stoornissen? (hoofdstuk 10) Voor dit hoofdstuk is kennis van deel 2 Neuropsychologie noodzakelijk. Uit de veelheid van stoornissen zijn er 12 gekozen, varierend van parese, sensibiliteitsstoornissen tot beperkt ziekteinzicht en weloverwogen handelen. Er is zeer veel zinnigs mogelijk, de concepten zijn vaak helder, maar helaas weten we nog weinig van de werkzaamheid.
En tenslotte: Hoe ontwerpen we een individuele, patient-gerichte behandeling? (hoofdstuk 11) Hier worden 13 kardinale principes besproken die men kan hanteren om deze individuele gerichtheid te bewaken. Aan de hand van twee probleem-patienten wordt getoond hoe men stapsgewijs tot een doortimmerd behandelplan kan komen: - Jos jammert de hele dag - Ellie struikelt en heeft moeite met lezen Tot slot wordt in hoofdstuk 12 nog ingegaan op de evidence based medicine -stroming: kijken we alleen naar effecten, of ontwikkelen we ook concepten? Dit boek is geen receptenboek evidence based medicine, maar gaat er van uit dat men bij het hanteren van algemene of gemiddelde richtlijnen of aanbevelingen vaak voorbij zal gaan aan de sterk individuele verschillen en behoeften. Het individueel analyseren van het probleem, en het individueel toesnijden van de behandeling staat centraal. Dit boek beschrijft methodes en concepten, en baseert zich, behalve op moderne inzichten in plasticiteit en leren, in sterke mate op klassieke grondleggers van de neurorevalidatie, zoals Franz, Goldstein en Luria. Vele methodes kunnen niet werkzaam of niet-werkzaam worden genoemd, eenvoudigweg omdat dat per individu verschilt. Vergelijk dit maar met muziek: het Requiem van Mozart zal bij menig individu een gevoelige snaar treffen, anderen blijven echter volledig onberoerd! Het is zoals het is. Dit alles betekent niet dat effectonderzoek overbodig is. Ook binnen een individueel denkkader is goed effectonderzoek mogelijk. Daarom worden enkele praktische aanbevelingen gegeven voor wetenschappelijk onderzoek naar effecten van therapieen. Neurorevalidatie is geschreven vanuit de overtuiging dat de neurowetenschappen iets te bieden hebben, en probeert realistische informatie te geven met betrekking tot de mogelijkheden van herstel na hersenbeschadiging. Een nuancering is nodig, enerzijds van fatalistische doemdenkerij, anderzijds van opgeklopte media/internet informatie (stamcellentransplantatie, definitief genezen van Alzheimer). Veel informatie in dit boek is niet medisch, maar betreft gewoon gezond verstand of pedagogisch inzicht. Tijdens het maken van dit boek is Marc Kobus, vriend en collega, onverwacht en veel te jong, overleden. Hij was, samen met mij, initiatiefnemer en oprichter van het ITON (Instituut voor toegepaste neurowetenschappen). In de cursus Neurorevalidatie was hij als docent zeer gewaardeerd, o.a. door zijn kritische vragen en ordenende en interactieve aanpak. Ook in dit boek heeft hij zijn sporen nagelaten, vooral in deel 3, Praktische toepassingen. Ik blijf hem dankbaar voor de waardevolle impulsen die hij gaf. Bij het maken van dit boek ben ik verder geholpen door: - vele patienten die mij hun probleem voorlegden - vele cursisten die casuistiek en problemen inbrachten - Wilbert Nieuwstraten, Gert-Jan de Haas en Karin Brügger, die kritisch lazen - Evelijn Raven en Marloes Veldkamp die een kritische bijdrage gaven aan de paragraaf over afasietherapie - Joke Prins die weer, geheel in stijl met de andere boeken, de tekeningen maakte - mijn dochter Oda die de literatuurlijst typte en, last but not least - het inspirerende uitzicht op de Eiger Mönch Jungfrau-keten Ben van Cranenburgh, Sulwald, Burgistein, Haarlem 2003/2004
NEUROREVALIDATIE Uitgangspunten voor therapie en training na hersenbeschadiging Samenvattingen 1 Inleiding Fundamenten voor de neurorevalidatie zijn de laatste 20 jaren zeer robuust geworden: neurale plasticiteit is een realiteit, vele menselijke funkties kunnen tegenwoordig door beeldvormende technieken zichtbaar worden gemaakt. Zo ook het herstel na hersenbeschadiging en de invloed van therapie en training daarop. Mechanismen achter het soms opmerkelijke herstel beginnen duidelijk te worden. Neurorevalidatie groeit uit tot een vakgebied dat veel meer inhoudt dan alleen maar motorische revalidatie. Cognitieve en gedragsrevalidatie zijn in ontwikkeling. We realiseren ons dat de fragmentering in talrijke disciplines (arts, psycho-, fysio-, logo- etc) niet ideaal is, en zoeken naar methodes om de patient op een consistente manier te benaderen. De werkwijze volgens de empirische cyclus is een manier die een verbindende schakel kan vormen binnen een interdisciplinair team. 1.1 Plasticiteit in de hersenschors. Santiago Ramon y Cajal toonde reeds in 1913 plasticiteit in de cortex aan. Deze tekening laat de histologische gevolgen zien van een lesie van efferente axonen van corticale pyramidale neuronen (A). Door de lesie degenereert het geledeerde axon (b), en groeien meerdere teruglopende axonen uit (o.a bij a); informatiestromen in de cortex worden omgelegd (uit DeFelipe 2002). 1.3 Vertrouwdheid van gezichten en stemmen. PET-scans van actieve hersengebieden, A: occipitaal, bij het zien van gezichten, B: temporaal bij het horen van stemmen, en C: achter in de gyrus cinguli, bij het herkennen van vertrouwde gezichten en stemmen. De sensatie van vertrouwheid is modaliteitsonafhankelijk, en heeft zijn neurale substraat achter in het limbisch systeem (vrij naar Shah e.a. 2001)
2 Belangrijke neurowetenschappelijke concepten Het reflex.- en stimulus-respons model zijn lang dominant geweest in de neurofysiologie en psychologie. Anno 2000 is er weer plaats voor de wil en spontaan, zelf-geinitieerd gedrag: dit heeft zijn eigen unieke neurale basis. Vaste lokalisaties en centra zijn vervangen door flexibele neurale netwerken, ensembles, met deelprocessen op verschillende plaatsen en niveaus. Een dergelijke neurale verankering geeft een grotere flexibiliteit en impliceert een soort zelf-herstellend vermogen. Menselijk handelen is veel meer dan spieren activeren : de rol van zintuiglijke informatie, met name de kinesthesie, is cruciaal. Dachten we vroeger dat motoriek begon in het stripje motorische schors van de gyrus precentralis, tegenwoordig weten we dat vele hersengebieden betrokken zijn, afhankelijk van het type taak: automatisch of bewust, in leerfase of routine, nadoen van visuele demonstratie of op basis van verbale instructie, spontaan of reactief handelen. 2.3 Neurale ensembles. Bij het verrichten van doelgerichte activiteiten (hier: twee muziektaken) spelen meerdere deelgebieden en hun onderlinge verbindingen een rol. Gestreepte gebieden: nieuwe pianopassage van blad spelen: gebieden A, B, C en D zijn betrokken. Grijze gebieden: bekend lied van blad zingen: gebieden C, D, E en F zijn nodig (in de figuur is om praktische redenen alleen de linker hemisfeer aangegeven; voor de rechter hemisfeer geldt echter hetzelfde principe) 2.4 Handbeweging, aanraking en aftasten. PET-scans. A: vinger/handbeweging: duim raakt achtereenvolgens 2 e, 3 e, 4 e, en 5 e vinger aan; B: vibratie van de vingers met een vibrator (externe stimulatie); C: aftasten en herkennen van vormen. De cognitieve taak C kost veel meer hersenactiviteit dan de som van taak A en B. Gebieden links en rechts, voor en achter, binnen en buiten, zijn bij deze taak betrokken (vrij naar Roland en Seitz, 1990)
3 Plasticiteit Plasticiteit is veranderbaarheid, een fundamentele eigenschap van ieder neuron, en van het zenuwstelsel als geheel. Het is de biologische basis van ontwikkeling, leren en herstel. Plasticiteit zit overal: van moleculen tot gedrag, op ieder neuraal niveau (perifeer, ruggemerg, hersenen), en in ieder funktioneel systeem. Het leren van een vingervaardigheid heeft zijn biologische basis in plastische veranderingen op ieder niveau: de neurale representaties van de betrokken vinger neemt toe (bijv. vingers van de linkerhand bij het leren vioolspelen). Een congenitaal blinde gebruikt zijn visuele schors voor Braille, een dove zijn akoestische schors voor het begrijpen van gebarentaal: de zintuigsystemen helpen elkaar. Zelfs nieuwvorming van neuronen is mogelijk: we weten nog niet waarom en wanneer. Een gezond brein is plastisch, en deze plasticiteit is tot op zekere hoogte te beinvloeden, bijv. leerervaringen, omgevingsstructuur, lichamelijke activiteit. 3.19 Overzicht intramodale plasticiteit, bij perifere lesies. De buitenste cirkel geeft de periferie aan: motorische voorhoorn met spieren, retina, gehoororgaan, huid. Op de binnenste cirkel zijn de corresponderende corticale representaties weergegeven. Puur om wille van het schema is uitgegaan van 7 aangenzende projectieveldjes. Wanneer een deel van de perifere input wegvalt (grijze vlek) ontstaat een corticale re-organisatie: input uit belendende perifere gebieden activeert nu het gedepriveerde cortexgebied. Het gevolg is een fantoomvinger (somatosensoriek), een geruis (akoestisch) of het opvullen van een blinde plek ( filling in ). De plastische processen in de motoriek zijn analoog maar omgekeerd (bovenzijde): door uitval van een groep motoneuronen raakt een schorsgebied (hier M4) zijn target kwijt. Er treedt een motorische re-organisatie op zodanig dat belendende motoneurongroepen geactiveerd worden. Deze neurale re-organisatoeprocessen leiden ertoe dat geen cortex ongebruikt blijft.
4 Herstelvermogen van het zenuwstelsel Ons zenuwstelsel beschikt over een aantal ingebouwde herstelmechanismen die nog kunnen worden aangevuld met gerichte omgevingsaanpassing. Bij herstel na perifeer zenuwletsel ligt het accent op het herstel van de neurale bedrading, aanvankelijk een voorlopige, later een definitieve. Bij centrale lesies gaat het meer om het vinden van een andere strategie: andere taakverdeling van deelnemende hersengebieden (neurale reorganisatie), activeren van hersengebieden (opheffing van diaschisis), inzet van andere funkties (compensaties) en het bedenken en aanbrengen van omgevingsaanpassingen. Het vinden van deze nieuwe strategieen vindt plaats in etappes, en kan jaren duren. Het betreft niet alleen motoriek ( lopen ), maar ook taal, geheugen, aandacht, emoties, interesse en sociale vaardigheden. De mate van herstel hangt van vele factoren af, waarvan sommige duidelijk beinvloed kunnen worden. Enkelen liggen op het medische vlak (pilletje, transplantatie, medische conditie), maar de meeste zijn niet medisch van aard: motivatie, inzicht, support, omgevingsstructuur, fysio-, logo- en ergotherapeutische interventies. 4.1 Niveaus van herstel. Drie manieren waarop het funktioneren van de patient (hier als voorbeeld handeling A = schrijven) kan herstellen: 1a en 1b: neurale re-organisatie (substitutie en rerouting): ander hersengebied, andere baan: de patient herleert te schrijven met de oorspronkelijke arm; 2: funktionele re-organisatie of compensatie: de patient leert met de andere hand te schrijven; 3: omgevingsadaptatie: de patient ziet af van schrijven, maar maakt bijv. voortaan gebruik van een toetsenbord (= handeling B)..
4.15 Neurale re-organisatie bij centrale lesies. De buitenste ring geeft de periferie aan: motorische voorhoorn met spieren, retina, gehoororgaan en huid. De binnenste ring geeft de corticale representaties weer. Om wille van het schema is uitgegaan van 7 aangrenzende representaties. Bij een (niet te grote) corticale lesie is aanvankelijk sprake van een gelokaliseerde uitval van funktie: parese, scotoom, dip in het gehoor, gebied van anesthesie. De perifere input verschaft zich echter toegang tot naastliggende, intacte schorsgebieden en verwerft daarmee een nieuwe corticale projectie: corticale re-organisatie. Motoriek: naastbijzijnde gebieden nemen de funktie over. Hierdoor wordt het nadeel egaal verdeeld en kunnen de stoornissen verdwijnen.
5 Leren en geheugen Revalidatie na hersenbeschadiging kan worden beschouwd als een leerproces. Daarom is kennis van leerprincipes en soorten geheugen belangrijk. De patient moet de instructies bij de therapie voor een veilige transfer van rolstoel naar bed, onthouden. We kunnen de kans op onthouden optimaliseren door het juiste ingangskanaal te kiezen, de alertheid en aandacht te maximaliseren, te zorgen voor interesse en inzicht in de situatie en ervoor te zorgen dat de patient binnen het behandelteam consistente informatie krijgt. Principes van operant leren sluiten vaak naadloos aan bij fysio-, logo- en ergotherapie: bij iedere oefening kan gezorgd worden voor een intrinsieke reinforcement. Al doende leren en Leren van je fouten is bij patienten met hersenbeschadiging niet altijd superieur; soms moet men werken volgens de principes van het Foutloze leren. Sluitstuk van de meeste leerprocessen is de automatisering of routinevorming: de geleerde activteit wordt als vanzelfsprekend, vloeiend en doeltreffend verricht. 5.1 Neurale systemen voor geheugen. A, V en T: akoestische, visuele en tactiele schors voor ultrakort sensorisch geheugen (modaliteitsgebonden); H: hippocampus voor kort geheugen (STM); LTM: de lange termijn opslag is diffuus verspreid over de schors. Arousal en aandacht zijn een voorwaarde voor geheugenopslag. De lobus frontalis is van belang voor de strategie en organisatie van het te onthouden materiaal. Cerebellum en basale kernen zijn betrokken bij het motorische (procedurele) geheugen (niet aangegeven in de figuur). 5.6 Factoren die het geheugen beinvloeden. Belangrijke factoren zijn in de wolkjes aangegeven. Zie tekst voor verdere uitleg.
6 Leren van motorische vaardigheden Een stiefkindje binnen de psychologie; waarom is onduidelijk. Het beheersen van motorische vaardigheden is in ieders leven van belang: zingen, voetballen, aardappels schillen en breien. Iedere handeling heeft zijn eigen sensorische structuur: voor zingen is het gehoor van belang, voor fietsen in het verkeer het zien. De kinesthesie speelt bij alle motorische activiteiten een hoofdrol die niet gemakkelijk gemist kan worden. We leren iets doordat we feed-back krijgen over het resultaat van onze bewegingspoging. Een therapeut of coach kan hieraan nog informatie toevoegen: knowledge of performance (KP) is informatie over de bewegingsuitvoering (voetafwikkeling, symmetrie van lopen etc, knowledge of results (KR) is informatie over het bereikte einddoel (gelukt/niet gelukt, gehaalde punten etc). Drie theorieën over motorisch leren hebben ieder hun eigen accent, maar vullen elkaar goed aan: de engramtheorie: de beweging moet in het hoofd komen zitten, de schematheorie: er vormen zich regels, de motorische grammatica, en de ecologische theorie: inspelen op de omgeving. Een moderne, verantwoorde aanpak binnen de motorische revalidatie, is mede gebaseerd op principes uit deze theorieën. 6.2 Sensorische taakanalyse. Bij iedere actie spelen specifieke sensorische informatiebronnen een rol: tennissen: visuele informatie; vioolspelen: akoestische en tactiele informatie; schaatsen: vestibulaire informatie. Kinesthesie is bij vrijwel iedere motorische vaardigheid noodzakelijk. Zie tekst voor verdere uitleg. 6.8 Schematheorie. Er vormen zich regels: de motorische grammatica. Een gewenst doel kan worden bereikt door via het recognition-schema de juiste beweging te selecteren. Deze beweging kan via het recall-schema worden opgeroepen door het juiste elektrische impulspatroon te kiezen. In de schema`s zit de beginsituatie (uitgangspositie) verwerkt.
7 Leren en afleren van complex gedrag Emoties en gedrag hebben hun biologisch substraat in de hersenen. Gedragsverandering na hersenbeschadiging kan van beslissende betekenis zijn voor het verdere leven van de patient: impulsiviteit, woedeuitbarstingen, emotionele vervlakking kunnen veel problemen veroorzaken in relatie, gezin en werk. Een enkele keer kunnen medicamenten helpen, maar meestal hebben deze een averrechts effect. Daarom is het altijd de moeite waard te proberen het gedrag te veranderen met behulp van leerprincipes. Ook hier gebruikt men de stappen van de empirische cyclus: definitie van het gedrag, gedragsanalyse, verklaring, interventie en toetsing. De benadering is zeer individueel gericht. Een veelgebruikte methoden is die van het operante leren. Voor het aan of afleren van gedrag wordt hierbij bewust gebruik gemaakt van reinforcement in allerlei varianten: intrinsiek/extrinsiek, token system, respons cost etc. Er bestaan echter vele andere systemen van gedragsmodificatie, bijv. verbale zelfsturing, inzichtgevende therapie etc. Helaas is gedragsrevalidatie nog geen vast onderdeel binnen de neurorevalidatie, maar, mogelijk gaat zich dat de komende jaren ontwikkelen. 7.1 De gedragscirkel. Gedrag (B) kan zijn oorsprong hebben in een mentaal proces (M), of kan een reactie zijn op een stimulus (A = antecedent). Gedrag kan ook ontstaan of veranderen door de al of niet positieve consequenties ervan (C). 7.4 Vormen van reinforcement. Gedrag kan aangeleerd worden doordat het relatief positieve gevolgen heeft (1 en 2: beloning en vermijding), of doordat een alternatief gedrag relatief onaantrekkelijk is (3 en 4). Met behulp van dit diagram kan men systematisch operante factoren (1 t/m 4) opsporen. Bij operante gedragstherapie tracht men de reinforcement gericht te wijzigen (in de figuur kan men gewenst en ongewenst gedrag verwisselen).
8 De empirische cyclus in de praktijk: moeite met aankleden Medische behandelingen komen nogal eens willekeurig over: men probeert maar wat, geeft een placebopilletje, geeft een soort standaard therapie of hoopt dat het vanzelf over gaat. De werkwijze volgens de empirische cyclus is een manier om het probleem systematisch, logisch, onderbouwd en individueel gericht aan te pakken. In dit hoofdstuk staat het probleem van Jaap centraal: hij kan zich niet aankleden. Vele stoornissen kunnen hierbij een rol spelen. Dit wordt systematisch uitgezocht. Uiteindelijk blijken een sensibele stoornis, visueel neglect en ruimtelijke stoornissen een rol te spelen, echter ieder op een eigen kenmerkende wijze. Op basis hiervan wordt een stoornis-gerichte behandeling ontworpen, met als einddoel dat Jaap zich zelfstandig, zonder hulp kan aankleden. Bij evaluatie van de resultaten blijkt dit gedeeltelijk effectief: het aantrekken van de broek, instoppen van het overhemd gaan weer goed, maar het strikken van de das en knoopjes dichtmaken lukt niet. Kennelijk heeft de sensibiliteitstraining niet gewerkt. Daarom wordt, wat dit betreft, een visuele compensatiestrategie geoefend. Voorbeeld: Jaap heeft moeite met aankleden 1.6 De empirische cyclus. Via probleemanalyse en hypothesevorming wordt een individueel behandelplan opgesteld. Het al of niet bereiken van de behandeldoelen wordt geëvalueerd. Zie tekst voor verdere uitleg. 1 Het probleem? Moeite met aankleden 2 Behandeldoel? Aankleedvaardigheid verhogen zodat hij zich zelf onafhankelijk, zonder hulp kan aankleden 3 Onderzoek? Minimale parese, verminderde tast en kinesthesie van de linker arm; wisselend aanwezige linkszijdig visueel neglect, visuo-spatiele stoornissen. 4 Probleemanalyse: Ruimtelijke fouten bij aankleden, kijken naar zijn handen heeft een positief effect, fouten aan de linkerzijde (bijv. overhemd instoppen) 5 Verklaringshypothese: Gestoorde sensibiliteit veroorzaakt moeilijkheden met knopen dichtmaken, das knopen en hemd instoppen. Ruimtelijke stoornissen veroorzaken moeilijkheden met voor-achter, links-rechts, boven-onder en binnen-buiten. Neglect veroorzaakt fouten aan de linkerzijde die hij na afloop niet opmerkt. 6 Interventiehypothese. Training of compensatie van sensibiliteitsstoornis van de linkerhand, van de ruimtelijke stoornissen en van het linkszijdig neglect zal zijn aankleedvaardigheid verbeteren. Speciaal aandacht moet worden gegeven aan de generalisatie/transfer van het geoefende naar het aankleden in werkelijkheid. 7 Behandelplan: Training van de huidsensibiliteit, geblinddoekt (forced use), opbouw van elementaire oefeningen naar aankleed-gerelateerde oefeningen (bijv. knoopjes en knoopsgaten) Soortgelijke aanpak voor de visuospatiele functies and neglect. 8 Uitvoering: Twee sessies per dag (fysio en ergo), gedurende 3 weken. 9 Evaluatie: 1: elementaire functies: sensibiliteit, visuospatiele functies, neglect 2: iedere dag maakt de therapeut een video van zijn aankleden 10 En als het niet werkt? Ruimtelijke en linkszijde fouten verdwenen, maar het knoopjes dichtmaken gaat nog steeds moeizaam. De sensibiliteitstraining had blijkbaar geen effect. Derhalve zou in dit geval een compensatietraining uitgeprobeerd kunnen worden.
9 Principes en methodes in de neurorevalidatie Bij de behandeling van een patient met hersenbeschadiging kunnen vele principes en methodes gehanteerd worden. Om enig overzicht te krijgen zijn deze ingedeeld in 4 domeinen: 1 de patient en zijn directe omgeving, 2 de oefeningen, en de plaats daarvan binnen de totaalbehandeling 3 de therapeut en zijn team, en 4 de omgeving. Binnen ieder van deze domeinen kunnen bepaalde principes of methodes worden ingezet, bijv. mentaal oefenen doet een beroep op een specifieke mentale activiteit van de patient, oefeningen kunnen stapsgewijs tot handelingsketens gevormd worden, de therapeut begeleidt en stuurt het oefenen en maakt daarbij gebruik van de sterke kanalen van de patient, de complexiteit van de omgeving kan bewust en stapsgewijs worden gedoseerd. Enkele methodes worden concreet uitgewerkt in boxen: mental practice, gebruik van dubbeltaken, forced use, chaining en chunking, verbale zelfsturing, foutloos leren, spiegel van Ramachandran, neglecttraining via limb-activationdevice en bio-feedback. Een standaardaanpak lijkt een fictie: het therapeutisch repertoire blijkt enorm groot: de vraag is niet òf er therapie is, maar welke methode we wanneer bij welke individuele patient moeten kiezen. Zes factoren die de keuze van de interventie kunnen sturen worden besproken: de individuele probleemanalyse, effectbewijzen, ervaring, wensen, mogelijkheden en beperkingen. 9.1 Ordening van principes en methodes. De in hoofdstuk 9 beschreven principes en methodes kunnen geordend worden in 4 domeinen: 1) de patient, binnen zijn context (familie/buren/kennissen, kleine cirkel), 2) therapeut, binnen zijn team (kleine cirkel), 3) oefeningen, als onderdeel van een groter programma (kleine cirkel). Tussen patient, therapeut en oefening bestaat wisselwerking en interactie (verbindingslijnen). 4) alle activiteiten vinden plaats binnen een omgeving (grote cirkel). 9.6 Zwakke en sterke punten bij hersenbeschadiging kunnen geanalyseerd worden langs vier assen : 1 links rechts, 2 verbaal non-verbaal; 3 voor achter, resp. motoriek sensoriek; 4 horen zien voelen. Zwakke funkties kunnen getraind worden, sterke funkties kunnen als compensatie gebruiktworden. Zie zekst voor verdere uitleg.
10 Stoornis-gerichte therapie/training Een probleemanalyse bij een patient kan een stoornis als boosdoener opleveren. Dan ligt het voor de hand te bezien of een therapie of training, gericht op deze stoornis, effect heeft. Wanneer dit niet lukt of niet mogelijk is, kan men zoeken naar compensaties of aanpassingen van de omgeving. Neurorevalidatie is veel meer dan motorische revalidatie. In dit hoofdstuk wordt daarom de aanpak bij uiteenlopende stoornissen besproken: van parese, sensibiliteit en hemianopsie, via apraxie, agnosie, afasie en neglect, tot geheugen, aandacht, ziekte-inzicht en denken. Veel kunnen we leren van de historische ontwikkeling, bijv. in het geval van afasietherapie. Ook hier blijkt weer overduidelijk dat die ene superieure standaard-therapie niet bestaat. De te hanteren methode hangt sterk af van de individuele patient. De meeste onderliggende concepten zijn logisch en theoretisch helder. Dit betekent echter niet automatisch dat alle methoden ook effectief zijn. De veelheid van mogelijkheden staat in schril contrast tot de schaarste van effectonderzoek. Toch is er reden tot optimisme: het schaarse effectonderzoek wijst wel in een richting: therapie is mogelijk en heeft zin, ook jaren na het optreden van de hersenbeschadiging. 10.1 Functie activiteit participatie: muziekanalogie. Van links naar rechts: vingeroefening etude oefenen muziekstuk spelen, en analoog: knie buigen en strekken loopoefeningen tennissen. 10.9 Raamwerk voor methoden van neglect-training A Randvoorwaarden C Stimulatie 1 bewust maken 7 sensorisch 2 arousal 8 motorisch 3 generalisatie 9 forced use 10 klassieke conditionering B Feed-back 4 sensorische feed-back D Taal 5 verschuiving en rotatie 11 verbale stimulatie 6 reinforcement 12 verbal zelfsturing 10.5 Rotatiestrategie bij neglect. Boven: tekening gemaakt door een patient met neglect. Onder: door de tekening op transparant te maken kan deze worden omgedraaid zodat de patient feed-back krijgt over zijn neglect.
11 Patient-gerichte behandeling Bij iedere patient staan we steeds weer opnieuw voor de keuze: wat behandelen we, waarom, wanneer en hoe. Een goede behandeling is per definitie individueel toegesneden. Wat betekent dit? 13 kardinale principes worden uiteengezet: principes die altijd bij iedereen een sturende factor moeten zijn. Twee concrete praktijkvoorbeelden worden stapsgewijs besproken. 1 Jos jammer de hele dag: wat is het probleem en hoe bouwen we een gedragstherapeutisch programma op? Deze casus is in feite een verslag van een gedragstherapeutisch experiment: kan hinderlijk gedrag ook zonder medicijnen worden verminderd? Het antwoord is ja. Echter, daar zijn wel faciliteiten voor nodig die helaas niet altijd aanwezig zijn. 2 Ellie struikelt en heeft moeite met lezen. Ze vraagt om hulp. Tijdens de revalidatie is teveel accent gelegd op de motorische revalidatie. Ze probeert haar leven weer op te pakken, maar stuit op problemen. Het struikelen en de leesproblemen blijken te maken te hebben met een onderliggend neglect. De lezer wordt bij de hand genomen om stapsgewijs tot een zinvol behandelontwerp te komen. Hier komen vele eerder in dit boek besproken principes weer terug. 11.1 Behandelresultaten Jos. 1: jammeren: behoorlijk succesvol. 2: niets doen: kennelijk is beinvloeding mogelijk. 3: sociale communicatie: alleen effect tijdens de behandeling. 11.4 Neglect H-zoektaak: zelfsturende opbouw. De letters H worden opgespoord op bladen van opklimmende moeilijkheidsgraad (niveau 1 t/m 3). Aanvankelijk wordt gewerkt met duidelijke ankers aan de neglectzijde, en feed-back over aanpak en resultaat. Wanneer een bepaald niveau foutloos verricht wordt, stapt de patient over op een volgend niveau. Ankers en feed-back worden geleidelijk afgebouwd.
12 Aanbevelingen en samenvatting Hoe komen we verder? Als individueel therapeut, maar ook de neurorevalidatie als geheel? De evidence based medicine stroming legt een sterk accent op al of niet bewezen effecten van therapieen, en legt daarbij de gouden maatstaf van het klinisch gerandomiseerd placebo gecontroleerd twee groepen onderzoek aan (RCT). Alleen afgaan op bewezen effecten leidt echter tot conceptuele armoede. Een andere manier om de eigen ontwikkeling en het vak vooruit te helpen is meer conceptueel van aard: wanneer we inzien dat motoriek meer is dan spieren, dat sensoriek onmisbaar is (bijv. kinesthesie) en dat motoriek en cognitie onlosmakelijk samenhangen (bijv. aandacht), dan zullen we een motorisch probleem ook anders benaderen en aanpakken. Voor dit conceptuele fundament spelen de historie en klassieke denkers een belangrijke rol: James, Goldstein, Luria etc. Het is goed mogelijk om effectonderzoek en theoretische/conceptuele onderbouwing te combineren. Het een sluit het ander niet uit. In de dagelijkse klinische praktijk kan aandacht worden besteed aan theoretische/conceptuele fundering (bijv. referaten, leesgroepjes). Ook kan eenvoudig effectonderzoek worden opgezet dat goed combineerbaar is met individuele behandelingen. Hiervoor worden enkele tips gegeven. 12.1 Tijdserie-onderzoek. Verschillende manieren om in de praktijk effectonderzoek te doen. a: meting voor- en na de therapie. Geen bewijs mogelijk, zeer onbetrouwbaar! b: meer metingen. In dit geval blijken de 2 metingen in voorbeeld a slechts het gevolg van biologische variatie. c: basislijnmetingen. Een knik in de lijn is een argument voor een therapie-effect d: follow-up metingen. Geeft belangrijke informatie over de duurzaamheid van een effect e: alternerende opzet, al of niet met placebo. Levert aanzienlijk meer bewijskracht voor een specifiek therapie-effect f: multiple baseline. Meerdere patienten krijgen dezelfde therapie op verschillende momenten. Wanneer bij iedere patient dezelfde knik optreedt, is dit een sterk argument voor het effect van de therapie.