Toiminnallisen toiminnan havainnoinnin ja kuulovihjeiden vaikutukset aivoverenkiertohäiriöpotilailla

Aivohalvaus on akuutti, fokaalinen neurologinen häiriö, jonka aiheuttaa keskushermoston verisuonivaurio (infarkti, verenvuoto). 1970-luvulla Maailman terveysjärjestö määritteli aivohalvauksen äkilliseksi neurologiseksi vajaukseksi, joka johtuu cerebrovaskulaarisesta toimintahäiriöstä ja kestää yli 24 tuntia tai päättyy kuolemaan 24 tunnin kuluessa. Kaksi pääasiallista aivohalvaustyyppiä ovat 90 % iskeeminen aivohalvaus ja 10 % hemorraginen aivohalvaus. Kolme pääasiallista aivohalvauksen syytä ovat korkea verenpaine, sydänsairaudet ja diabetes. Korkean verenpaineen (yli 160/95 mmHg) potilailla on 4-6 kertaa suurempi riski saada aivohalvaus, ja sydän- ja verisuonitautiriski kasvaa korkean kokonaiskolesterolin ja matalan tiheyden lipoproteiinin, sekä sydänsairauksien kuten reumaattisen sydämen verisuonitautien, endokardiitin ja sydänleikkausten vuoksi. Vammaisuuteen mukautettujen elinvuosien mukaan aivohalvaus oli kolmanneksi yleisin kuoleman ja vammaisuuden syy maailmanlaajuisesti ja toiseksi yleisin kuolemansyy yleisesti. Yli 60 % aivohalvauksesta selvinneistä kärsii motorisista häiriöistä, jotka heikentävät merkittävästi heidän elämänlaatuaan. Aikaisempi tutkimus paljastaa, että aivohalvauksen esiintyvyys Pakistanissa on 4,8 %, ja suhde on vertailukelpoinen miehillä ja naisilla. Lisäksi 30 % kaikista aivohalvauksista raportoitiin tapahtuneen alle 45-vuotiailla henkilöillä, mikä osoittaa suuren aivohalvauskuorman Pakistanin nuorilla.

Peilisolut ovat aivosoluja, jotka aktivoituvat, kun henkilö suorittaa toiminnon ja kun he näkevät jonkun toisen suorittavan saman toiminnon. Toiminnon havainnointihoidon tavoitteena on aktivoida näitä peilisoluja aivohalvauspotilaiden aivoissa edistämään toiminnallista uudelleenjärjestelyä ja motorisen toiminnon palautumista. AOT edistää kortikaalisten muutosten uudelleenjärjestelyä ja kognitiivisten viitekehyksien palautumista keskittymällä huomiota liikkeen laatuun vaikuttaviin ensisijaisiin mekanismeihin ja helpottamalla motorisen järjestelmän osallistumista. Siksi motorinen oppiminen ja motorisen muistin kehittyminen tai palautuminen MNS:n kautta voi johtua AOT:sta. Toiminnon havainnointi (AO), joka sisältää motorisia aivoalueita, jotka ovat vertailukelpoisia niiden kanssa, jotka yleensä aktivoituvat liikkeen aikana, voidaan ymmärtää "motorisen simulaation" tyyppinä, joka herättää havaitun liikkeen sisäisen esityksen, joka tunnetaan myös nimellä "motorinen resonanssi". AO voi auttaa liikesuorituksessa sen lisäksi, että se jakaa aivokuvion motorisen suorituksen kanssa. AOT:n uskotaan olevan erityisen hyödyllinen motorisen järjestelmän uudelleenaktivoinnissa tilanteissa, joissa vakava motorisen toiminnan heikentyminen tai kivun, tulehduksen tai lihasväsymyksen läsnäolo tekevät intensiivisen motorisen harjoittelun käytännöttömäksi. Sama joukko motorisia neuroneja, jotka tuottavat havaitun toiminnon tarkkailijassa, voidaan suoraan ja subliminaalisesti aktivoida AO:lla. Toiminnon havainnoinnin kyky virittää motorinen järjestelmä peilisolujen verkoston kautta tarjoaa keinon edistää neuroplastisuutta ja palauttaa motorinen toiminto aivohalvauksen hemipareesin jälkeen, mikä ei olisi mahdollista pelkästään käyttöriippuvaisilla terapioilla. Kortikaalinen uudelleenkartoitus, substituutio (jossa terveet kudokset ottavat vaurioituneiden alueiden tehtävät), uudelleenjärjestely vaurioituneiden alueiden sisällä ja uusien reseptiivisten kenttien muodostuminen on kaikki liitetty toiminnon palautumiseen aivohalvauksen jälkeen, jota väitetään peilisolujärjestelmän helpottavan. Toiminnon havainnointiharjoittelu lisää primäärimotorisen aivokuoren herkkyyttä, ja toiminnon havainnoinnin ja fyysisen harjoittelun yhdistelmä edistää merkittävästi motorisen muistin kasvua. Säännöllistä tasapainoharjoittelua voidaan tehostaa neurorehabilitoinnilla, joka sisältää aivojen suoran stimuloinnin tuottaakseen rakenteellisia ja toiminnallisia muutoksia. Neurologinen musiikkiterapia käyttää tekniikkaa nimeltä rytminen auditiivinen stimulaatio, joka perustuu toistuviin ja rytmisiin auditiivisiin ärsykkeisiin. Se helpottaa sisäisesti generoituja rytmisiä toimintoja, kuten kävelyä, käyttämällä ulkoista rytmiä (musiikkia). Lisäksi neurofysiologisesta näkökulmasta RAS voi auttaa post-stroke-potilaita sisäisessä neuroniajoituksessa ja sitä voidaan hyödyntää auditiivisina signaaleina kävelylle. RAS:lla on suuri vaikutus symmetrian, kävelyn koordinaation ja tasapainon parantamisessa. RAS:n toiminnan uskotaan johtuvan kortikostriataalisen aktiivisuuden ja auditiivis-motorisen yhteyden säätelystä. Koska epäsymmetria paranee nopeasti, kun jalan kosketusaika synkronoidaan metronomin tahdin kanssa kävellessä, RAC viittaa siihen, että ajallinen symmetria voitaisiin hallita ehdollisena asetuksena. On havaittu, että auditiivisen ja premotorisen aivokuoren neuronitoiminta rytminkäsittelyn aikana on läheisesti yhteydessä toisiinsa, vahvistaen, että auditiivisen ja motorisen järjestelmän väliset vuorovaikutukset muodostavat rytmin havaitsemisen perustan. Interventio, joka käyttää rytmistä auditiivistä stimulaatiota, voi hyödyttää yksilöitä sekä akuutissa että kroonisessa vaiheessa aivohalvauksen jälkeen lisäämällä kävelynopeutta, parantamalla staattista tasapainoa ja pidentämällä vaikutuksen alaisen puolen askelia ja kadenssia. Auditiivis-motorisen synkronoinnin periaatteita sovelletaan erityisellä tavalla, kun rytmistä musiikkia käytetään liikkeen nopeuden ja johdonmukaisuuden parantamiseen. Auditiivisten vihjeiden saatavuus, jotka ovat lisääntyneitä sensorisia tietoja, voi auttaa oppijaa keskittymään tärkeimpään tietoon parantaakseen motorista suorituskykyään. RAS:n terapeuttiset vaikutukset sisältävät vaihtelun vähentämisen rytmisten vihjeiden avulla sekä spatiotemporaalisten ja voimaparametrien säätelyn määritellessä liikkeen dynamiikkaa. Tämän seurauksena ihanteellisen liikemallin saavuttaminen käyttämällä useita harjoituksia. Auditiivisten rytmisten vihjeiden lisäksi, jotka helpottavat liikkeen ennakoimista ja valmistelua ja mahdollisesti välttävät vaurioituneita alueita aktivoimalla vaihtoehtoisia polkuja, ne voivat auttaa motorisessa esikäsittelyssä. Akustiset vihjeet, jotka synkronoivat motorisen vasteen rytmisen vihjeen avulla, määrittelevät RAS:n. Liikkeitä vaikuttavat neuronisubstraatit luovat synkronisen yhteyden. Tämän seurauksena sisäistä ajoitusprosessia käytetään synkronoimaan kohteen liikkeet ulkoisten auditiivisten ärsykkeiden kanssa. Tasapainon hallinta ja kävelysuoritus eivät ole rytmisiä. Kuitenkin lisäämällä keskittymistä ja tehtävän priorisointia rytmisen auditiivisen vihjeen lisääminen voi lisätä tasapainoharjoittelun hyötyjä. Ääni voi nostaa motoristen neuronien herkkyyttä retikulo-spinaalisen radan auditiivis-motorisessa piirissä, lyhentäen lihaksen käynnistysaikaa motoriseen komentoon tukemalla ennakointiperusteisia motorisen hallinnan malleja aivorungossa ja selkäytimessä. Aivokuvantamistutkimusten mukaan musiikki ja rytmin havaitseminen muuttavat auditiivis-motorista verkostoa, mikä helpottaa liikkeitä. Rytmisen auditiivisen vihjeen syklinen luonne näyttää säätävän tehokkaasti lihasluuston aktivaatiokuvion vaihtelua, johtaen tehokkaampaan motorisen yksikön rekrytointiin, nivelten liikkeen helpottamiseen ja liikeajan asteikkoon. RAS parantaa potilaan suorituskykyä tekemällä heistä keskittyneempiä harjoitustilaisuuden aikana. Käyttäjille sanotaan yleensä ajoittaa askeleensa musiikin tai metronomin tahtiin RAS:n aikana. Kävelyn parannukset perustuvat uskomukseen liikkeen synkronoinnista ja siten synkronoinnista ärsykkeiden kanssa.

Tutkimuksen merkitys on tarve tehokkaisiin terapioihin parantamaan aivohalvausuhrien kävelyä ja tasapainoa, koska nämä alueet usein heikkenevät aivohalvauksen jälkeen, vähentäen heidän itsenäisyyttään ja lisäten kaatumisriskiään. Toiminnallinen toiminnon havainnointiterapia (FAOT), joka sisältää potilaiden tarkkailevan erityisiä käyttäytymismalleja, stimuloi aivojen peilisolujärjestelmää, mikä voi auttaa kuntoutuksessa aktivoimalla motoriseen hallintaan liittyviä neuronipolkuja. Auditiivisten vihjeiden lisääminen FAOT:hen voi parantaa motorista kuntoutusta, koska tiedetään, että auditiiviset vihjeet parantavat ajoitusta ja rytmiä, jotka ovat välttämättömiä tasapainoisille ja koordinaatiolle. Tämä tutkimus pyrkii selvittämään, onko FAOT:n ja auditiivisen vihjeen yhdistelmällä suurempi vaikutus tasapainoon ja kävelyyn kuin perinteisillä kuntoutustekniikoilla, auttaakseen kehittämään tehokkaampia aivohalvauskuntoutusmenetelmiä.