Neurologie
Les 1: Neuroplasticiteit
Neurorevalidatie:
= Het proces dat personen met een beperking helpt bij het bereiken en behouden van een
optimale functie en gezondheid in interactie met hun omgeving.”
Brein:
= opgebouwd uit neuronen die netwerken vormen en signalen doorgeven. Deze doen ze via
chemische signalen door synapsen à tussen axon en eind van de dendriet (door
neurotransmitters). Neurotransmitters zitten opgeslagen in vesicles in de axon. Wanneer er
een signaal arriveert gaat 1 of meer van deze vesicles naar het buitenste membraan waar
het zijn neurotransmitters loslaat in de synaptische spleet. Aan de andere kant van deze
spleet zijn receptoren waarop de neurotransmitters kunnen binden. Zo kan info van de ene
neuron naar de andere gebracht worden.
Neuroplasticiteit = Het vermogen van neuronen en het zenuwstelsel om qua eigenschappen
te veranderen (structureel, chemisch, fysiologisch). Plasticiteit is de biologische basis voor
ontwikkeling, leren en herstelvermogen.
1. Plasticiteit van het gezonde brein
- Er zijn 15000 verschillende proteïnen in het ZS die gecombineerd w tot codes.
Gevormde synapsen kunnen zich aanpassen afhankelijk van hun gebruik =modificatie
Deze modificatie of verandering in de connectiviteit vh ZS kan adaptief of
maladaptief zijn
Connectiviteit van het ZS
- Zenuwcellen moeten contact maken met mekaar, er moeten dus nieuwe neurale
uitlopers (neurieten) w gevormd (w dendrieten of axonen).
- Sommige signalen trekken de groeiconus (=uiteinde) aan, andere verdrijven hem. De
groeiconus moet de targetcel herkennen en een synaps vormen.
- Anatomische connectie gemaakt => synaps kan actief w of ‘slapend’ blijven
- Long term potentiatie = hogere effectiviteit synaps voor langere tijd
- Long term depressie = lager effectiviteit synaps voor langere tijd
- Het aantal synapsen tussen cellen en de sterkte van die synapsen verandert onder
invloed van leerprocessen
Kritische periodes: ontwikkeling en verfijning van
de connecties
In sommige neurale systemen, vooral sensorische
systemen, is de periode van ontwikkeling en
verfijning van de connecties beperkt. Op het einde
van zo’n kritische periode = pathway gerijpt en is
verdere modificatie erg moeilijk. Je kan dus
gedurende een bep periode dingen gaan leren,
maar nadien is het moeilijk om verdere
verbeteringen te realiseren.
Voorbeelden: leren van taal, leren van muziek
spelen, geluidslocalisatie bij blinden, topsportskills
,2 mechanismen voor kritische perioden:
1. Een subunit van de NMDA-receptor: deze promoot verlengde openingstijd van het
kanaal en dus komt er grotere CA++-influx à meer plasticiteit
2. Ontwikkeling van inhibitoire interneuronen bij het sluiten van een temporale periode
waarbinnen plastische veranderingen kunnen plaatsvinden.
Effect van sensorische stimulatie op de cortex
Na bv repetitief gebruik van je handen/vingers zal er een grotere representatie vd
vingers/handen zijn in de cortex. Idem bij fysieke training, muziek beoefenen,…
Fysieke activiteit:
- Verbetert de cognitieve functie (vooral bij ouderen)
- Vermindert risico op alzheimer en dementie
- Verhoogt neuranale survival
- Verhoogt resistentie tegen herseninfarct
- Bevordert hersenvascularisatie
- Stimuleert de neruogenesis
- Bevordert het leren
- Onderhoudt cognitieve functie bij ouderen
Plasticiteit in de spier
Verschillende types spieren naargelang hun functie (houding, beweging), lange en korte.
Hoe gebeurt de matching tussen spiervezeltypes en neuronale pathways?
àDoor het type vuurpatroon van de motorneuronen
2. Plasticiteit van beschadigde hersenen
Bijvoorbeeld bij volwassenen na perifere lesie:
Na tijdelijke blokkage van perifere zenuwen bij de mens (door anesthesie of ischemie):
- Actiepotentialen zullen in de spieren proximaal van het blok verhogen
- De corticale area van waaruit potentialen kunnen w opgewekt vergroot
- De intensiteit van stimulatie die vereist is om een respons op te wekken verlaagt
àNa amputatie van BL: de naburige corticale representatie van het aangezicht breidt uit
àMensen die blind w vroeg in het leven en Braille-schrift leren: toename vd motorische
area voor de wijsvinger + occipitale lob (normaal voor visus) krijgt een somatosensore
functie
Bij denervatie na een lesie:
Cellen proberen nieuwe connecties aan te trekken. De cel zorgt
voor haar eigen connectiviteit, los vd functionaliteit vh totaal
systeem. DUS plasticiteit kan ook maladaptief zijn. Er zijn ook
inhibitoire mechanismen die de vorming van nieuwe connecties
remmen; deze belemmeren ook het herstel na lesie, bij de mens
vooral mbt de witte stof.
Plasticiteit bij volwassenen na lesie van het CZS:
Intacte neuronen nemen de rol over van neuronen die verloren
zijn gegaan (collateral sprouting of regenerative sprouting) maar
wier perifere targets nog intact zijn.
,à Op oudere leeftijd is de plasticiteit beperkt. Actieve participatie door de patiënt is een
must voor plastische veranderingen.
Brain plasticity: The case Jodi Miller
à Zelfs na het wegnemen van een deeltje van het brein, dat er neuroplasticiteit kan
voorkomen. Waardoor bepaalde delen van het brein functies van andere delen van het brein
gaan overnemen.
Het effect van motorische training na CVA op de motor cortex in een rat
Functies gaan niet vanzelf overgenomen worden. Er gaat een lang proces van training en
veel repetities aan vooraf. Er kunnen zich veel functies opnieuw vormen in de hersenen na
CVA bv. Leren verandert het aantal neuronen in die regio die je gebruikt.
Wanneer bepaalde delen van de hersenen bijvoorbeeld beschadigd zijn, kunnen andere
delen deze functie overnemen (door training) = vermogen om te reorganiseren
Principes om neuroplasticiteit te verkrijgen:
- Veel repetities uitvoeren en aan hoge intensiteit trainen
- Zeer vroeg na het letsel of op zeer jonge leeftijd starten met trainen
- Hoge motivatie en met veel aandacht (hoge concentratie)
- Leeftijd, genetica en stress kunnen een invloed hebben
Therapeutische toepassingen
- Langdurig en intensief oefenen
- Actieve participatie
- Taakspecifiek à met doel, bv iets inschenken in een glas (functioneel, ADL)
1. Constraint-induced therapy bij CVA
= Soort dwangmatige therapie, waarbij men aan de niet-aangedane kant een net/zak over
de arm heeft bv om zo beweging in de aangedane kant te forceren. Zo moeten ze heel
intensieve klein motorische bewegingen uitvoeren à meer en meer signalen naar de brein.
Zo moeten patiënten ongeveer 6u per dag met enkel hun aangedane kant oefenen
2. Spiegeltherapie bij fantoompijn
Spiegel houden tegen de niet-geamputeerde ledemaat, zo lijkt het alsof de persoon bv nog
steeds twee intacte benen heeft. Dan lichte bewegingen uitvoeren met volle concentratie.
Zo wordt de illusie gewekt dat het fantoom beweegt, hierdoor kan de fantoompijn
verminderen à hersenen zien dat er niets mis is met het been.
Kan de neuroplasticiteit positief worden beïnvloed?
- Farmacologisch àmedicatie voor vormen van nieuwe netwerken in de hersenen
- Stimulatie van de hersenen
o BV. door Transcraniale directe corticale stimulatie (tDCS)
Maladaptieve plasticiteit = niet positief
- Bij kinderen met cerebrale parese => hebben heel vaak co-contracties
- Chronische pijnsyndromen door maladaptieve plasticiteit
Conclusie = Het ZS is geen statisch onveranderlijk orgaan, maar verandert voortduren obv
ervaring. Neuroplasticiteit is een noodzakelijke voorwaarde voor neurologische revalidatie.
, Les 2: Learning in neurorehabilitation
Revalidatie als een leerproces = een studie waarbij de kennis van verschillende domeinen
gecombineerd w: psychologie, neurologie en neuroplastische veranderingen in het systeem.
Voorbeelden van leerprocessen in neurorevalidatie:
- Hersenletsel: opnieuw leren plannen, je weg vinden naar de winkel, betalen,…
- Parkinson patient: opnieuw leren uit bed komen
- Hartinfarct patient: leren stappen met een verandert motorisch systeem (spastische
spieren)
- P met MS: moet leren wandelen met een hulpmiddel
Leren is een permanente verandering van gedrag als een consequentie van ervaringen
Sub-processen van motorisch leren:
- Aanleren
- Behouden
- Transfereren naar andere contexten
Soorten leren (voorbeelden):
- Impliciet (zonder intensie, bv. manier waarop kind leert spreken) & expliciet (bewust
dat je een leerproces gaat aanvatten: bv studeren voor een examen, mensen met
Alzheimer hebben het hier moeilijk mee)
- Gewenning en sinsitisatie
- Associatief leren (klassieke en operante conditionering)
- Observerend leren
- Proceduraal leren
- Cognitief leren
Gewenning: Sensitisatie:
= Herhaalde goedaardige prikkels die leiden = Repetitieve schadelijke prikkels leiden
tot verminderde reactie en gewaarwording tot een verhoogde gewaarwording
Bv. cryotherapie Bv. bij fybromyalgie
Associatief leren:
Zie klassieke en operante conditionering!
Operant = bep gedrag zal vergroten als de p
ook beloont w voor dit gedrag te doen. Kan
negatief (iets wegnemen) of positief
(belonen).
Observationeel leren:
= leren van een rolmodel à spiegelneuronen zorgen ervoor dat wij dingen kunnen nadoen
die wij observeren en zien. Gedrag nabootsen.
Proceduraal leren = motorisch leren
Sportbewegingen uitvoeren, leren stappen, leren fietsen,…
Cognitief leren
Bv. een parkinson moet leren uit zijn bed komen àMet volledige aandacht en een goed
niveau van cognitie stap voor stap de beweging uitvoeren.
Les 1: Neuroplasticiteit
Neurorevalidatie:
= Het proces dat personen met een beperking helpt bij het bereiken en behouden van een
optimale functie en gezondheid in interactie met hun omgeving.”
Brein:
= opgebouwd uit neuronen die netwerken vormen en signalen doorgeven. Deze doen ze via
chemische signalen door synapsen à tussen axon en eind van de dendriet (door
neurotransmitters). Neurotransmitters zitten opgeslagen in vesicles in de axon. Wanneer er
een signaal arriveert gaat 1 of meer van deze vesicles naar het buitenste membraan waar
het zijn neurotransmitters loslaat in de synaptische spleet. Aan de andere kant van deze
spleet zijn receptoren waarop de neurotransmitters kunnen binden. Zo kan info van de ene
neuron naar de andere gebracht worden.
Neuroplasticiteit = Het vermogen van neuronen en het zenuwstelsel om qua eigenschappen
te veranderen (structureel, chemisch, fysiologisch). Plasticiteit is de biologische basis voor
ontwikkeling, leren en herstelvermogen.
1. Plasticiteit van het gezonde brein
- Er zijn 15000 verschillende proteïnen in het ZS die gecombineerd w tot codes.
Gevormde synapsen kunnen zich aanpassen afhankelijk van hun gebruik =modificatie
Deze modificatie of verandering in de connectiviteit vh ZS kan adaptief of
maladaptief zijn
Connectiviteit van het ZS
- Zenuwcellen moeten contact maken met mekaar, er moeten dus nieuwe neurale
uitlopers (neurieten) w gevormd (w dendrieten of axonen).
- Sommige signalen trekken de groeiconus (=uiteinde) aan, andere verdrijven hem. De
groeiconus moet de targetcel herkennen en een synaps vormen.
- Anatomische connectie gemaakt => synaps kan actief w of ‘slapend’ blijven
- Long term potentiatie = hogere effectiviteit synaps voor langere tijd
- Long term depressie = lager effectiviteit synaps voor langere tijd
- Het aantal synapsen tussen cellen en de sterkte van die synapsen verandert onder
invloed van leerprocessen
Kritische periodes: ontwikkeling en verfijning van
de connecties
In sommige neurale systemen, vooral sensorische
systemen, is de periode van ontwikkeling en
verfijning van de connecties beperkt. Op het einde
van zo’n kritische periode = pathway gerijpt en is
verdere modificatie erg moeilijk. Je kan dus
gedurende een bep periode dingen gaan leren,
maar nadien is het moeilijk om verdere
verbeteringen te realiseren.
Voorbeelden: leren van taal, leren van muziek
spelen, geluidslocalisatie bij blinden, topsportskills
,2 mechanismen voor kritische perioden:
1. Een subunit van de NMDA-receptor: deze promoot verlengde openingstijd van het
kanaal en dus komt er grotere CA++-influx à meer plasticiteit
2. Ontwikkeling van inhibitoire interneuronen bij het sluiten van een temporale periode
waarbinnen plastische veranderingen kunnen plaatsvinden.
Effect van sensorische stimulatie op de cortex
Na bv repetitief gebruik van je handen/vingers zal er een grotere representatie vd
vingers/handen zijn in de cortex. Idem bij fysieke training, muziek beoefenen,…
Fysieke activiteit:
- Verbetert de cognitieve functie (vooral bij ouderen)
- Vermindert risico op alzheimer en dementie
- Verhoogt neuranale survival
- Verhoogt resistentie tegen herseninfarct
- Bevordert hersenvascularisatie
- Stimuleert de neruogenesis
- Bevordert het leren
- Onderhoudt cognitieve functie bij ouderen
Plasticiteit in de spier
Verschillende types spieren naargelang hun functie (houding, beweging), lange en korte.
Hoe gebeurt de matching tussen spiervezeltypes en neuronale pathways?
àDoor het type vuurpatroon van de motorneuronen
2. Plasticiteit van beschadigde hersenen
Bijvoorbeeld bij volwassenen na perifere lesie:
Na tijdelijke blokkage van perifere zenuwen bij de mens (door anesthesie of ischemie):
- Actiepotentialen zullen in de spieren proximaal van het blok verhogen
- De corticale area van waaruit potentialen kunnen w opgewekt vergroot
- De intensiteit van stimulatie die vereist is om een respons op te wekken verlaagt
àNa amputatie van BL: de naburige corticale representatie van het aangezicht breidt uit
àMensen die blind w vroeg in het leven en Braille-schrift leren: toename vd motorische
area voor de wijsvinger + occipitale lob (normaal voor visus) krijgt een somatosensore
functie
Bij denervatie na een lesie:
Cellen proberen nieuwe connecties aan te trekken. De cel zorgt
voor haar eigen connectiviteit, los vd functionaliteit vh totaal
systeem. DUS plasticiteit kan ook maladaptief zijn. Er zijn ook
inhibitoire mechanismen die de vorming van nieuwe connecties
remmen; deze belemmeren ook het herstel na lesie, bij de mens
vooral mbt de witte stof.
Plasticiteit bij volwassenen na lesie van het CZS:
Intacte neuronen nemen de rol over van neuronen die verloren
zijn gegaan (collateral sprouting of regenerative sprouting) maar
wier perifere targets nog intact zijn.
,à Op oudere leeftijd is de plasticiteit beperkt. Actieve participatie door de patiënt is een
must voor plastische veranderingen.
Brain plasticity: The case Jodi Miller
à Zelfs na het wegnemen van een deeltje van het brein, dat er neuroplasticiteit kan
voorkomen. Waardoor bepaalde delen van het brein functies van andere delen van het brein
gaan overnemen.
Het effect van motorische training na CVA op de motor cortex in een rat
Functies gaan niet vanzelf overgenomen worden. Er gaat een lang proces van training en
veel repetities aan vooraf. Er kunnen zich veel functies opnieuw vormen in de hersenen na
CVA bv. Leren verandert het aantal neuronen in die regio die je gebruikt.
Wanneer bepaalde delen van de hersenen bijvoorbeeld beschadigd zijn, kunnen andere
delen deze functie overnemen (door training) = vermogen om te reorganiseren
Principes om neuroplasticiteit te verkrijgen:
- Veel repetities uitvoeren en aan hoge intensiteit trainen
- Zeer vroeg na het letsel of op zeer jonge leeftijd starten met trainen
- Hoge motivatie en met veel aandacht (hoge concentratie)
- Leeftijd, genetica en stress kunnen een invloed hebben
Therapeutische toepassingen
- Langdurig en intensief oefenen
- Actieve participatie
- Taakspecifiek à met doel, bv iets inschenken in een glas (functioneel, ADL)
1. Constraint-induced therapy bij CVA
= Soort dwangmatige therapie, waarbij men aan de niet-aangedane kant een net/zak over
de arm heeft bv om zo beweging in de aangedane kant te forceren. Zo moeten ze heel
intensieve klein motorische bewegingen uitvoeren à meer en meer signalen naar de brein.
Zo moeten patiënten ongeveer 6u per dag met enkel hun aangedane kant oefenen
2. Spiegeltherapie bij fantoompijn
Spiegel houden tegen de niet-geamputeerde ledemaat, zo lijkt het alsof de persoon bv nog
steeds twee intacte benen heeft. Dan lichte bewegingen uitvoeren met volle concentratie.
Zo wordt de illusie gewekt dat het fantoom beweegt, hierdoor kan de fantoompijn
verminderen à hersenen zien dat er niets mis is met het been.
Kan de neuroplasticiteit positief worden beïnvloed?
- Farmacologisch àmedicatie voor vormen van nieuwe netwerken in de hersenen
- Stimulatie van de hersenen
o BV. door Transcraniale directe corticale stimulatie (tDCS)
Maladaptieve plasticiteit = niet positief
- Bij kinderen met cerebrale parese => hebben heel vaak co-contracties
- Chronische pijnsyndromen door maladaptieve plasticiteit
Conclusie = Het ZS is geen statisch onveranderlijk orgaan, maar verandert voortduren obv
ervaring. Neuroplasticiteit is een noodzakelijke voorwaarde voor neurologische revalidatie.
, Les 2: Learning in neurorehabilitation
Revalidatie als een leerproces = een studie waarbij de kennis van verschillende domeinen
gecombineerd w: psychologie, neurologie en neuroplastische veranderingen in het systeem.
Voorbeelden van leerprocessen in neurorevalidatie:
- Hersenletsel: opnieuw leren plannen, je weg vinden naar de winkel, betalen,…
- Parkinson patient: opnieuw leren uit bed komen
- Hartinfarct patient: leren stappen met een verandert motorisch systeem (spastische
spieren)
- P met MS: moet leren wandelen met een hulpmiddel
Leren is een permanente verandering van gedrag als een consequentie van ervaringen
Sub-processen van motorisch leren:
- Aanleren
- Behouden
- Transfereren naar andere contexten
Soorten leren (voorbeelden):
- Impliciet (zonder intensie, bv. manier waarop kind leert spreken) & expliciet (bewust
dat je een leerproces gaat aanvatten: bv studeren voor een examen, mensen met
Alzheimer hebben het hier moeilijk mee)
- Gewenning en sinsitisatie
- Associatief leren (klassieke en operante conditionering)
- Observerend leren
- Proceduraal leren
- Cognitief leren
Gewenning: Sensitisatie:
= Herhaalde goedaardige prikkels die leiden = Repetitieve schadelijke prikkels leiden
tot verminderde reactie en gewaarwording tot een verhoogde gewaarwording
Bv. cryotherapie Bv. bij fybromyalgie
Associatief leren:
Zie klassieke en operante conditionering!
Operant = bep gedrag zal vergroten als de p
ook beloont w voor dit gedrag te doen. Kan
negatief (iets wegnemen) of positief
(belonen).
Observationeel leren:
= leren van een rolmodel à spiegelneuronen zorgen ervoor dat wij dingen kunnen nadoen
die wij observeren en zien. Gedrag nabootsen.
Proceduraal leren = motorisch leren
Sportbewegingen uitvoeren, leren stappen, leren fietsen,…
Cognitief leren
Bv. een parkinson moet leren uit zijn bed komen àMet volledige aandacht en een goed
niveau van cognitie stap voor stap de beweging uitvoeren.
