211service.com
Hjärnkartor för strokebehandling
Efter en stroke lider hjärnan mer brett än bara på den plats som svältes på blod. Ny forskning, som använder hjärnavbildning för att undersöka samband mellan olika delar av hjärnan, visar att kommunikationen mellan vänster och höger hjärnhalva ofta störs; ju större störningen är, desto djupare blir patientens rörelse- eller synnedsättning. Forskare hoppas kunna använda metoden för att förutsäga vilka patienter som mest sannolikt kommer att återhämta sig på egen hand och vilka som kommer att behöva den mest intensiva behandlingen.
Hjärnkartor: Alex Carter (till vänster) och Maurizio Corbetta har visat att en skanningsmetod som ursprungligen utvecklades för att studera hjärnorganisation kan ge användbara insikter för klinisk behandling av hjärnskada.
Studien är en del av en bredare ansträngning för att införliva hjärnkartläggningsteknologin i bedömning efter stroke, inklusive nya kliniska prövningar som testar experimentella läkemedel och sjukgymnastik i kombination med bildbehandling. Kartläggning av hjärnanslutning och återhämtning kan ge forskare ett bättre mått på vilka behandlingar som mest effektivt förbättrar hjärnans medfödda plasticitet – dess förmåga att koppla om – och när hjärnan är bäst redo för reparation.
Den typ av information vi får från neurala avbildningsstudier ger oss en bättre förståelse för vilken typ av förändringar som är viktiga under återhämtning, säger Alexandre Carter , en neurolog vid Washington University, i St. Louis, som ledde studien.
Strokepatienter genomgår vanligtvis en MRT för att identifiera den exakta platsen för sin stroke. Men dessa hjärnskanningar visar inte hur den skadade delen av hjärnan passar in i det större nätverket - de neurala anslutningarna som matas in i och ut från denna plats. Precis som en försening på en station i ett tunnelbanesystem kan påverka servicen vid många hållplatser och tunnelbanelinjer, stör funktionsstörningar i en lokaliserad del av hjärnan aktiviteten i flera olika delar.
I den nya studien bedömde forskare denna störning genom att skapa en funktionell anslutningskarta över hjärnan hos personer som nyligen hade drabbats av en stroke. De bad patienter att ligga tyst i en MRT-maskin och använde funktionell MRT, ett indirekt mått på neural aktivitet, för att upptäcka spontana fluktuationer i hjärnans aktivitet. Hjärnområden som är väl sammankopplade kommer att fluktuera synkront, vilket ger ett indirekt sätt att kartlägga hjärnans nätverk.
Som ofta är fallet med stroke, fann de att patienternas visuella eller motoriska problem var begränsade till bara en sida av kroppen, såsom en svag vänster hand eller oförmåga att uppmärksamma föremål i den vänstra sidan av synfältet . (Eftersom den vänstra sidan av hjärnan vanligtvis styr den högra sidan av kroppen och vice versa, kommer en stroke på ena sidan av hjärnan att påverka den motsatta sidan av kroppen.) Men forskarna fann att patienter med dessa symtom hade störningar i förbindelserna mellan de två hemisfärerna. Och nivån av störningar mellan de två hjärnhalvorna korrelerade med svårighetsgraden av deras funktionsnedsättning. Den fysiska skadan har återverkningar i hela nätverket, som en krusningseffekt, även i områden som inte är fysiskt skadade, säger Carter.
Forskningen, publicerad denna månad i Annals of Neurology , är det första steget i ett flerårigt projekt som bedömer hur man förutsäger hur väl människor kommer att återhämta sig från stroke. Forskare kommer att upprepa hjärnskanningen och beteendetester månader efter patienternas stroke för att se hur båda förändras över tiden.
Carter och andra siktar i slutändan på att använda tekniken för att bättre rikta strokebehandlingar. Det är viktigt att veta vad som ligger bakom återhämtning, eftersom vi vill ha en hjärnbaserad förståelse för nya behandlingar, säger James Rowe , en neuroforskare vid Cambridge University, i Storbritannien, som inte var involverad i studien. Dessutom, säger han, eftersom den här typen av skanning kan göras mycket tidigt, kanske vi kan klassificera patienter som skulle ha nytta av en eller annan typ av terapi.
Två patienter som har liknande motoriska funktionsnedsättningar kan faktiskt ha väldigt olika störningar i sina hjärnnätverk och därför dra nytta av olika typer av behandling. Till exempel reagerar inte alla på tvångsinducerad rörelseterapi, där den starka armen är bunden, vilket tvingar patienten att använda sin svaga arm. Analys av nätverksdysfunktion kan hjälpa till att förutsäga vilka patienter som kommer att dra nytta av denna behandling.
Forskningen är en del av ett bredare försök att dra nytta av den inneboende neurala plasticiteten som finns även i den vuxna hjärnan. Det finns mer och mer intresse för förändringar i hjärnan som inträffar i mer kroniska stadier av stroke, säger Rick Dijkhuizen , en neurobiolog vid University Medical Center Utrecht, i Nederländerna, som inte var involverad i det aktuella arbetet. Allt fler bevis tyder på att hjärnan kan omorganiseras även hos patienter [vars stroke inträffade för länge sedan], och detta ger oss möjligheter att titta på stroketerapier för att främja denna organisation.