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Vorlesung

Neuroplastizität und motorisches Lernen

Querschnittsbereich Rehabilitation

Priv. Doz. Dr. med. M. Lippert-Grüner PhD

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Lernziele

I. Evidenzbasierte Maßnahmen einschätzen lernen

II. Mechanismen der neuronalen Reorganisation kennen

III. Therapeutische Ansätze analysieren können

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Lernziele

I. Evidenzbasierte Maßnahmen einschätzen lernen

II. Mechanismen der neuronalen Reorganisation kennen

III. Therapeutische Ansätze analysieren können

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Therapie basierend auf der besten externen Evidenz

Klinische Expertise abgestimmt auf die individuellen Bedürfnisse

Ethische Grundhaltung

Strategie für eine lebenslange selbständige Fortbildung FrageWie wahrscheinlich es ist, dass die Therapie den Krankheits-, Rehabilitationsverlauf zum Günstigeren hin beeinflusst? ZielJedem Patienten die individuell optimale therapeutische Versorgung zu ermöglichen

Evidenzbasierte Praxis

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1. Formulierung einer präzisen klinischen Fragestellung  2. Suche nach externer Evidenz (Forschungsergebnisse)  3. Kritische Bewertung der Forschungsergebnisse  4. Integration der Forschungsergebnisse in das „Clinical Reasoning“  5. Evaluation der Ergebnisse der Intervention (Outcomes)  

Evidenzbasierte Praxis („best clinical practice“)Lernstrategie

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I a Meta-Analysen randomisierter kontrollierter Studien (z.B. Cochrane) I b Randomisierte kontrollierte Studie

II a Kontrollierte Studien ohne Randomisierung II b Gut angelegte quasi experimentelle Studie

III Nicht experimentelle deskriptive Studien: Vergleichstudien, Korrelationsstudien,

Fall-Kontrollstudien

IV Fallberichte (Verlaufsstudien) Expertenmeinungen

 

Evidenzhierarchie (ÄZQ): Ärztliches Zentrum für Qualitätssicherung in der Medizin

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Weltweiter Verbund von Medizinern und Rehabilitations-wissenschaftlern

Erstellen systematischer Reviews und Meta-Analysen insbesondere von randomisierten kontrollierten Studien um wissenschaftliche Erkenntnisse über die Wirkungen von Therapien schnell von der Wissenschaft in die Praxis umzusetzen

Deutsches Cochrane Zentrum: www.cochrane.de Cochrane Collaboration: www.cochrane.org

Cochrane AL Effectiveness & Efficiency. Random Reflections on Health Services. The Rock Carling Fellowship 1971. The Royal Society of Medicine Press 1972

Cochrane Collaboration

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Lernziele

I. Evidenzbasierte Maßnahmen einschätzen lernen

II. Mechanismen der neuronalen Reorganisation kennen

III. Therapeutische Ansätze analysieren können

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Anpassungsmechanismen an äußere und innere Bedingungen des Individuums

Definition Neuroplastizität

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A. Strukturell

1.Intra-areal (Ausweitung das zuständigen geschädigten Areals) 2.Inter-areal (andere Areale übernehmen die Funktion) 3.Kompensatorisch (z.B. mehr Kraft in der anderen Extremität, z.B durch die

kontralaterale nicht läsionale Seite)

Wirkungsmechanismen der Neuroplastizität

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Größe und Aktivität corticaler und subcorticaler motorischer Areale ist funktions- und gebrauchsabhängig (intra-areale Plastizität)

Willkürmotorik ist modular in Netzwerken organisiert, innerhalb dieser Netzwerke ist eine Kompensation möglich (inter -areale Plastizität)  Das sind die Ursachen, warum sich beim Üben etwas bessert!

Intra-areale und Inter-areale Plastizität der Willkürmotorik.

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B. Synaptisch

Plastizität als Veränderung der Effizienz der synaptischen Übertragung

1.LTP (long-term Potentiation)  2.LTD (long-term Depression)     

Wirkungsmechanismen der Neuroplastizität

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LTP (long-term Potentiation) Einzelne (elektrische) Aktivierungen in schneller Folge (5Hz) erhöhen die Erregbarkeit des postsynaptischen NeuronsStunden nach der wiederholten Reizung noch nachweisbar ist Grundmechanismus des Lernens und der Plastizität ! Wiederholte Aktivierung verbessert die synaptischeEffizienz und damit die Erregungsübertragung(Notwendigkeit des repetitiven Übens)

Synaptische Effizienz und Erregungsübertragung.

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LTD (long-term Depression)Niederfrequente elektrische Stimulation (2Hz) erniedrigt die Erregbarkeit des postsynaptischen Neurons. Auch längere Zeit nach der wiederholten Reizung noch nachweisbar. Ebenfalls Grundlage für Lernen und Gedächtnis. Sowohl die LTP als auch die LTD sind Prozesse der neuronalen Plastizität!

Synaptische Effizienz und Erregungsübertragung

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Veränderung der neuronalen Erregbarkeit  z.B. transkranielle Gleichstromstimulation, engl. transcranial direct current stimulation / tDCS: Auslösung von Aktionspotentialen erhöht z.B. periphere Elektrostimulation: fokale Steigerung der Erregbarkeit sensorischer Areale   Ebene der Transmitter  z. B. Gabe von Noradrenalin oder GABA-Antagonisten oder Erhöhung der Ausschüttung durch therapeutische Intervention (z.B. Morbus Parkinson)

Weitere Mechanismen (neuronale) Plastizität

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Ebene der Wachstumsfaktorenz.B. intavenöse Gabe von BDNF (brain-derived neurotrophic factor) oder Erhöhung der BDNF-Produktion durch Training*

Weitere Mechanismen (neuronale) Plastizität

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Lernziele

I. Evidenzbasierte Maßnahmen einschätzen lernen

II. Mechanismen der neuronalen Reorganisation kennen

III. Therapeutische Ansätze analysieren können

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Neurophysiologische Behandlungskonzepte•Bobath, PNF, Vojta •Perfetti, Affolter•FOTT, etc.  Isoliertes senso-motorisches Üben

Aufgaben-orientiertes Training (= task-orientiertes)Üben des Gehens, Laufbandtraining lattform-Training  Forced-use / constraint-induced-movement-therapy (CIMT)  

Interventionsformen - Übungstherapie 

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 •Spiegeltherapie •Bewegungsbeobachtung, mentales Üben  •Sensibilitätstraining  •Üben unter rhythmisch-akustischer Stimulation  •Elektrostimulation  •Biofeedback  •Neuromodulation (TMS, tDCS)  •Bilaterale Aktivierung

Weitere Interventionsformen

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 Auf welche Grundannahme ist das jeweilige therapeutische Vorgehen abgestützt? Warum wird das so gemacht?

A. Theoretische Rahmenkonzeption / Begründung des Vorgehens

Wie sieht das therapeutische Vorgehen konkret aus?

B. Praktische Durchführung

Ist die Wirkung der Therapie durch Studien überprüft und belegt? Wenn ja welcher Studientyp?

C. Wirkungsnachweis

Analyse der Therapiekonzepte

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The development of a clinical practice stroke guideline for physiotherapists in The Netherlands: a systematic review of available evidence

van Peppen RP, Hendriks HJ, van Meeteren NL, Helders PJ, Kwakkel G.: Disabil Rehabil. 2007 May 30;29(10):767-83

Von 9482 relevanten Studien wurden 322 selektioniert

Ergebnisse65 Empfehlungen zur Wahl der physiotherapeutischen Maßnahmen…

Clinical practice stroke guideline for physiotherapists in The Netherlands

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Empfehlungsgrad 1

•Hohe Trainingsintensität •Aufgaben (task)-spezifisches Training •Kontext-spezifisches Training •Plattformtraining (posturale Kontrolle im Stehen) •Funktionelles Krafttraining paretischer Muskeln •Laufbandtraining (mit und ohne Gewichtsentlastung) •CIMT •TENS (zur Reduktion der Spastik)

Clinical practice stroke guideline for physiotherapists in The Netherlands

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Empfehlungsgrad 2

•Mentales Üben motorischer Fertigkeiten •Rhythmisch-akustische Stimulation •Spiegeltraining •Üben mit Biofeedback •EMG-initialisierte elektrische Muskelstimulation •Sprunggelenks-Orthesen •Aufblasbare Schienen •Dehnen (Finger, Handgelenk) •Lagerungen

Clinical practice stroke guideline for physiotherapists in The Netherlands

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!