Brodal Plastisitet .pdf - Fysioterapikongressen 2015

Brodal Plastisitet .pdf - Fysioterapikongressen 2015

Fysioterapikongressen 2015
10.03.2015
Plastisitet…
Læring og nervesystemets plastisitet
Relasjon til fysioterapeuters praksis?
Fu & Zuo, 2011
 Hjernens plastisitet brukes om strukturelle og
funksjonelle endringer i nevrale nettverk som svar
på erfaring
Per Brodal
Institutt for medisinske basalfag
Universitetet i Oslo
Fysioterapikongressen 2015
2
P. Brodal 2015
Plastisitet: hva skjer i hjernen?
 Betydelig omforming på det lokale plan
• dendritter, synapser, transmittere, reseptorer




Grunnlag for læring og hukommelse
Tilstede hele livet
Grunnlag for restitusjon etter skader
Bruksdrevet og homøostatisk plastisitet
Cellulært grunnlag for plastisitet
P. Brodal 2015
4
Synaptiske endringer
ved læring
Nerveceller kommuniserer..
Frisetting av
nevrotransmitter
Dendritt
Mer (mindre) transmitter
frisettes ved hver synapse
Elektrisk signal
Synapse
Nye synapser
dannes ved
”knoppskyting” -
Akson
andre synapser
elimineres
Mange synapser
kan endres ved
bruk
P. Brodal 2015
5
1
Fysioterapikongressen 2015
10.03.2015
Endringer av dendritter (spinae) ved
motorisk læring
Endring av synapser i løpet av to uker
Før læring
Dendritter i korteks (mus)
Konsolideringsfase
Uke 4
P. Brodal 2015
Under
innlæring
Uke 6
Fu & Zuo: Experience-dependent
structural plasticity in the cortex. Trends
Neurosci. 34:177-187, 2011.
Læring av en ny
oppgave
Fu & Zuo 2011
7
P. Brodal 2015
8
Hva skal til for at nerveceller ”lærer”?
Betingelse for endring av synapser..
Presis informasjon
(hva, hvor, når)
 Sammenfall i tid mellom
presynaptisk og postsynaptisk
aktivitet
 Synkron synaptisk påvirkning:
forsterkning
 Asynkron synaptisk påvirkning:
svekking (tolkes som støy)
Presynaptisk
Modulerende synaptisk påvirkning
(motivasjon, oppmerksomhet)
Er dette viktig for meg?
Postsynaptisk
9
P. Brodal 2015
Hva skal til for å fremkalle
plastiske endringer?
P. Brodal 2014
10
Knoppskyting (sprouting) etter skade.
Homøostatisk plastisitet
Internevron i
ryggmargen
Trening etter infarkt i motorisk korteks
Pyramidebanenevron
Sentrale plastiske endringer
parallelt med bedret
funksjon
• Oppgaveorientert
• Oppmerksomhetskrevende
• Givende – dvs. oppnåelse
av ønskede mål
• Mange repetisjoner
Motonevron
Nudo et al. 1997
P. Brodal 2015
11
2
Fysioterapikongressen 2015
10.03.2015
Knoppskyting (sprouting) etter skade.
Homøostatisk plastisitet
Mekanisme bak
spastisitet?
Hjernens lærende nettverk
”Ledig” synaptisk sted
Brukspress kan drive ellers
”kaotiske” endringer mot
bedret funksjon
P. Brodal 2015
14
Hvordan hjernen arbeider:
Utbredte nettverk for ulike
oppgaver
Oppmerksomhet
Kroppsrepresentasjon
En nevrongruppe(node)
inngår i flere nettverk
Nettverkenes ”signatur”:
Synkronisert, oscillerende
elektrisk aktivitet
NETTVERK FOR “ALARMER”:
smerte, tretthet,
svimmelhet..
Emosjoner
Kontroll av målrettede
bevegelser
Smerte
NETTVERK FOR KROPPEN:
Kroppsbilde, kroppskjema,
eierskap, …
Hukommelse
P. Brodal 2012
15
Hvor har du oppmerksomheten?
Tre grunnleggende (core) nettverk
Utførelsesnettverk –
«Central Executive Network; executive
Orbitofrontal
korteks –
EVALUERING:
hvor viktig er det
jeg holder på
med?
functions»
Viktighetsnettverk –
«Salience network»
Standardnettverk –
«Default mode network; resting state
Locus coeruleus (LC)
NORADRENALIN
network..»
Aktivt i våken rolig tilstand.
Integrert system for ulike aspekter av
selv-refererende mentale prosesser (?)
P. Brodal 2015
16
P. Brodal 2015
Gyrus cinguli –
MONITORERING:
Hvordan går det, får
jeg det til?
PONS
To aktivitetstilstander:
Skurer: FOKUSERT OPPMERKSOMHET
Jevn: SØKENDE
17
P. Brodal 2015
18
3
Fysioterapikongressen 2015
10.03.2015
Mennesker er målrettede skapninger…
Miller (Nat.Rev.Neurosci. 2000)
 For at noe skal utgjøre et mål, må det være
forbundet med forventet høy belønningsverdi og lav
risiko.
Hva driver læring?
Det er ikke den «objektive
sannhet» om belønning og risiko
som gjelder, men individets
oppfatning
P. Brodal 2015
19
20
P. Brodal 2015
Læring er farlig..
Om motivasjon:
” Du kan ikke motivere andre, bare hjelpe
dem til å finne frem til sin egen motivasjon”
 ”En innlæringssituasjon, hvor godt man enn har lagt
den til rette, provoserer sider i oss som har med
vårt selvbilde å gjøre” (Monika Wirkala, Dyade 1993)
Viljen til å lære omvendt
proporsjonal med angsten
for å mislykkes
P. Brodal 2015
21
Om muligheter og
forutsetninger for læring…
Forventning om kontroll…
Salomons et al. J. Neurosci. 2004
Arild Raaheim: Læring og undervisning (2011)
Ukontrollerbar
 Alle kan lære det de vil…
 men de må ville det…
 Og andre må ha tro på dem!
• Oppfattet
kontrollerbarhet av
forventet smerte
påvirker både
smerteopplevelse og
aktivering av
”smertenettverket”
P. Brodal 2015
22
P. Brodal 2015
23
P. Brodal 2015
24
4