Диссертация (1173259), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Различиядизайна роботизированных систем затрудняют проведение сравнений. Крометого, многие РР-ВК дополняются игровым интерфейсом, что можетспособствовать повышению эффективности двигательных тренировок [119],но в то же время является дополнительным источником вариабельности.Несмотря на пограничное увеличение эффективности РР-ВК посравнению с традиционной терапией, результаты функциональной МРТдемонстрируютусилениепроцессовнейропластичностинауровнереорганизации коры головного мозга [189].
Это делает РР-ВК такжеидеальной платформой для ускорения двигательного восстановления всочетаниисфармакологическимусилением,котороеактивизируетнейропластичность на синаптическом уровне [55, 117, 151].1.3.5 Применение виртуальной реальностиОднимизпреимуществроботизированнойтерапииявляетсявозможность использования вознаграждения с помощью виртуальнойреальности при двигательных тренировках [1, 8]. Хорошо известно, чтовознаграждениеВиртуальнаяускоряетреальностьпроцессызапоминанияпредставляетсобойиобученияидеальную[162].средудляобеспечения вознаграждения в рамках реабилитационного процесса [16].Виртуальноеиэффективным,абстрактноекакивознаграждениереальное,воказываетсяотношениистольактивациижесистемвознаграждения головного мозга человека [162].
У пациентов с инсультомследует учитывать, что для обработки виртуального и абстрактноговознаграждениянеобходимасохранностьфункционированияорбитофронтальной коры [161]. Кроме того, исследования демонстрируют,что пациенты с повреждением гиппокампа не могут запоминать взаимосвязьмежду вознаграждением и поведением, необходимым для ее получения, чтотакже нарушает процесс обучения на основании вознаграждения [140].21В ходе РКИ было показано, что игры с применением виртуальнойреальности, направленные на тренировку баланса, более эффективны, чемтрадиционные упражнения, направленные на восстановление равновесия вовремя ходьбы [175].
Кроме того, повторное выполнение действий истереотипных упражнений в процессе традиционной реабилитации приводитк снижению включенности пациентов в процесс [72]. Добавление долиразвлечений в процесс способствует повышению комплаенса и уровнявниманияпациента,чтопозволяетувеличиватьпродолжительностьпрограммы. M. Kafri с соавт. исследовали эффект применения виртуальнойреальности на расход энергии пациентов после инсульта. Участникисообщили о получении удовольствия от игры и продемонстрировалиповышениеактивности[101].Крометого,виртуальнаяреальностьобеспечивает немедленную визуальную обратную связь и может даватьпациентам ощущение контроля над процессом реабилитации [44, 116].
Такжепредполагается, что наблюдение за собственными действиями может вноситьвклад в восстановление двигательных навыков за счет активации зеркальныймотонейронов [99].1.4 Механизмы нейропластичности головного мозгаРегулярная физическая нагрузка, помимо положительного влияния насердечно-сосудистуюэффективнымсистемуиреабилитационнымфункциональноевосстановлениемышечнуюметодом,ивыносливость,позволяющимспособствующимявляетсяулучшитьмеханизмамнейропластичности [19, 136, 139]. Результаты исследований демонстрируютактивациюцеребральногоангиогенеза,улучшениевазомоторнойреактивности и увеличение концентрации нейротрофических факторов всочетаниисоснижениемактивностипроцессовапоптоза,эксайтотоксичности и воспаления в зоне, окружающей очаг инфаркта, нафоне дозированной физической нагрузки [6, 7, 84, 125, 182].
Тем не менее,22физическиетренировкиявляютсянедостаточнымидляполноговосстановления двигательной функции.1.4.1 Вызванные краткосрочной физической нагрузкой изменения вголовном мозге после инсультаИсследованияуживотныхичеловекадемонстрируют,чтократкосрочная физическая нагрузка вызывает изменения в регуляциимышечной активации после ишемии головного мозга. В исследованиях уживотныхотмечаласьболеенизкаяэлектромиографическая(ЭМГ)активность в мышц задней конечности на стороне поражения по сравнению смышцами здоровой стороны после однократного цикла выполненияупражнений на беговой дорожке, что отражает значительное уменьшениерекрутментамотонейроновспинальныхи/илисупраспинальныхдвигательный путей [80, 124]. Наблюдается значительное уменьшениеамплитуды вызванных потенциалов (MEP) четырехглавой мышцы бедра настороне поражения при беге [124].
Кроме того, отмечалось увеличениеактивации коры на здоровой стороне в сочетании со снижением активациикоры на стороне поражения при сгибании конечности в локте, что указываетна компенсаторные нейрональные механизмы [61, 75, 131, 133, 198, 203].Пластичность спинального двигательного рефлекса также вносит вкладв двигательные нарушения после инсульта, однако лежащие в основенейрональные механизмы изучены слабо [81, 95].
Недавно проведенноеисследование продемонстрировало, что регуляция двигательного рефлекса(рефлекс Гофмана) изменяется на фоне истощающей изометрическойнагрузки на трехглавую мышцу плеча у крыс, в то время как в покое рефлексГофмана не обнаруживал различий у животных с инсультом и без [166].Предполагается, что полученные результаты могут объясняться изменениемрегуляции двигательного рефлекса активированными после интенсивнойнагрузки афферентными нервными волокнами от мышц (афферентныеволокна III и IV групп).231.4.2 Влияние тренировок на нейропластичность и восстановлениедвигательной функции после инсультаВлиянию длительных тренировок на восстановление после инсульта внаучной литературе уделяется значительно больше внимания, чем влияниюкраткосрочнойфизическойнагрузки.Действительно,реабилитацияпродолжает оставаться основной стратегией восстановления хроническихнарушений сенсомоторной функции за счет стимуляции реорганизацииголовного мозга и уменьшения объема инфаркта в первые месяцы послеинсульта [37, 160].
В связи с тем, что объем инсульта не всегда коррелирует свосстановлением двигательной функции, предполагается, что участиепринимают другие адаптивные механизмы [103, 202]. Многочисленныеисследования демонстрируют, что раннее начало тренировок на беговойдорожке способствует активации механизмов нейропластичности за счетвлияния на вазомоторную активность головного мозга и ангиогенез,экспрессиюнейротрофическоговоспалительныепроцессыфакторавиголовноммаркеровмозге,апоптоза,целостностьгематоэнцефалического барьера (ГЭБ) и контроль мышечной активации [145,150, 206].После инсульта происходит нарушение кровотока в зоне ишемии засчет изменения вазомоторной реактивности [68, 73]. Таким образом,восстановление адекватной резервной вазомоторной функции являетсянеобходимым для доставки необходимых питательных веществ и кислородас целью уменьшения объемов повреждения и нарушений функции [97, 190].Доклинические и клинические исследования указывают, что тренировки навыносливостьэффективноповышаютвазомоторнуюреактивность(эндотелий-зависимое расширение сосудов) и ангиогенез в зоне пенумбры,что способствует ограничению зоны повреждения головного мозга иуменьшению двигательных нарушений [84, 97].
Действительно, тренировканабеговойдорожкеповышает24уровеньэкспрессиинаиболеераспространенного фактора роста сосудов, сосудистого эндотелиальногофактора роста (VEGF) и регулирующего его экспрессию белка, кавеолина-1,что может вести к росту новых сосудов и повышению сосудистой плотности[83, 88, 89, 105, 212].
Исследования демонстрируют, что тренировка набеговой дорожке в течение 2 недель приводит к повышению экспрессииангиопоэтина, еще одного ангиогенного ростового фактора, играющегоключевую роль в образовании новых сосудов [212]. Другие исследованиядемонстрируютростобластивокругзоныинфаркта,вкоторойобнаруживаются клетки, экспрессирующие молекулу адгезии тромбоцитэндотелиальных клеток (PECAM-1) (белок, участвующий в ангиогенезе иактивации интегрина) через 28 дней тренировок на беговой дорожке.Ежедневные тренировки на беговой дорожке приводят к увеличениюэкспресcии GFAP (белков, играющих роль в механизмах сосудистойцеребральной пластичности), что позволяет предполагать увеличениеобласти неоваскуляризации у животных, выполнявших тренировки [150].Кроме того, беговая тренировка способствовала увеличению уровняэкспрессии мРНК аортальной эндотелиальной NO-синтетазы в 3-4 раза,причем ее уровень оставался повышенным в течение 10 дней послетренировки [73, 84].
Полученные результаты хорошо согласуются с темфактом, что положительное влияние беговых тренировок полностьюнивелировалось на фоне применения ингибитора NO-синтетазы или уживотных, не способных к экспрессии эндотелиальной NO-синтетазы, атакже на фоне введения ингибитора ангиогенеза – эндостатина [84]. Крометого, программа тренировок приводила к увеличению числа эндотелиальныхклеток-предшественниц в костном мозге, которые способны оказыватьмощное влияние на экспрессию эндотелиальной NO-синтетазы.
Следуетотметить, что аэробная физическая нагрузка в течение всего 3 дней приводитк уменьшению апоптоза эндотелиальных клеток головного мозга, чтосопровождается умеренным улучшением мозгового кровотока [190].25Физическая нагрузка может приводить к увеличению экспрессиинейротрофических факторов, таких как мозговой нейротрофический фактор(BDNF), фактор роста нервов (NGF) и инсулиноподобный ростовой фактор(IGF-1).BDNF – один из наиболее активных нейротрофических факторов,связывающийся с рецептором тирозинкиназы, что приводит к активациинескольких молекулярных путей передачи и способствует пролиферации ивыживаниюнейронов,пластичностизасчетактивациисинаптическойформированиясинапсов,иростааксональнойдендритовиремоделирования [137]. Кроме того, BDNF влияет на двигательнуюфункцию, так как блокирование экспрессии мРНК BDNF приводило кснижению двигательных способностей у экспериментальных животных[169].Нейропротективный эффект BDNF эндогенной и экзогенной природыпродемонстрирован на моделях ишемии головного мозга [17, 33, 158, 181].Увеличение базальной экспрессии эндогенного BDNF/тирозинкиназы Bотмечалось в обоих полушариях после умеренной ишемии головного мозга(включая зону пенумбры) в течение первых двух недель, однаковосстановление двигательной функции оставалось недостаточным [107, 211].По-видимому,терапия,направленнаянаусилениеобразованияBDNF/тирозинкиназы B может способствовать ускоренному восстановлениюдвигательной функции (даже при отсутствии влияния на объем инфаркта)[153, 182].
Исследования демонстрируют, что внутривенное введение BDNFв дозе 20 мкг/суткив течение 5 дней приводит к улучшениюфункционального исхода после ишемии [153, 180, 182].Тренировки на выносливость стимулируют экспрессию эндогенногоBDNF/тирозинкиназы В и могут играть роль в процессах нейропластичностипосле ишемии головного мозга или внутримозгового кровоизлияния у крыс имышей [58, 60, 104, 107, 169, 185, 187]. Усиление экспрессии обнаруживаетсяв обоих полушариях, но более выражено в неповрежденном полушарии по26сравнению со здоровыми животными, проходящими тренировки по той жепрограмме (что может представлять собой компенсаторный механизм) [60,105].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
