Rozdíly v modulaci kortikální aktivity u pacientů po cévní mozkové příhodě s reziduální spasticitou ruky léčených botulotoxinem A


Autoři: T. Veverka 1;  P. Hlustik 1,2;  P. Hok 1;  Z. Tomasova 1;  P. Otruba 1;  M. Král 1;  Z. Tudos 2;  A. Krobot 3;  R. Herzig 1;  P. Kaňovský 1
Působiště autorů: Faculty of Medicine and Dentistry, Palacký University and University Hospital, Olomouc Department of Neurology 1;  Faculty of Medicine and Dentistry, Palacký University and University Hospital, Olomouc Department of Radiology 2;  Faculty of Medicine and Dentistry, Palacký University and University Hospital, Olomouc Department of Physiotherapy 3
Vyšlo v časopise: Cesk Slov Neurol N 2013; 76/109(2): 175-182
Kategorie: Původní práce

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Souhrn

Cíl:
Cílem naší fMR studie bylo lokalizovat změny aktivace mozkového kortexu u pacientů po cévní mozkové příhodě s reziduální spasticitou ruky léčených botulotoxinem A (BoNT).

Soubor a metodika:
Bylo vyšetřeno 34 pacientů po prodělané cévní mozkové příhodě s reziduální spasticitou ruky; z tohoto počtu vyšetřených byly nezávisle analyzovány dvě homogenní podskupiny. Skupina A byla tvořena 4 mladými pacienty (2 muži, 2 ženy, věk 25 ± 3,4 let, rozptyl 22–31 let) s plegií ruky. Skupina B byla tvořena 5 staršími pacienty (4 muži, 2 ženy, věk 67 ± 11,1 let, rozptyl 54–80) s parézou ruky. Mozkový motorický systém byl mapován pomocí funkční magnetické rezonance (fMR) během provádění motorické úlohy postiženou končetinou (skupina A: myšlený pohybu prstů; skupina B: skutečný pohyb prstů). Vyšetření bylo opakováno dvakrát, vždy před a čtyři týdny po aplikaci BoNT. Skupina B byla vyšetřena ještě potřetí s odstupem 11 týdnů od aplikace BoNT. Změna spasticity byla hodnocena pomocí modifikované Ashworthovy škály (MAS).

Výsledky:
Léčba BoNT snížila spasticitu u všech pacientů; hodnoceno čtyři týdny po aplikaci. fMR před aplikací BoNT ukazovalo abnormně rozsáhlou a bilaterální aktivaci korových oblastí během motorické úlohy. Po aplikaci BoNT došlo k dočasné a částečné normalizaci obrazu aktivace. Kontrast pre- > post-BoNT prokázal signifikantní snížení aktivace v zadním cingulu/precuneu (skupina A) a dorzolaterálním prefrontálním kortexu (skupina B).

Závěr:
Naše výsledky naznačují, že i struktury mimo klasický senzorimotorický systém se uplatňují u postiktální spasticity.

Klíčová slova:
cévní mozková příhoda – spasticita ruky – funkční magnetická rezonance – botulotoxin


Zdroje

1. Hendricks HT, van Limbeek J, Geurts AC, Zwarts MJ. Motor recovery after stroke: a systematic review of the literature. Arch Phys Med Rehabil 2002; 83(11): 1629–1637.

2. Jørgensen HS, Nakayama H, Raaschou HO, Vive-Larsen J, Støier M, Olsen TS. Outcome and time course of recovery in stroke. Part I: Outcome. The Copenhagen Stroke Study. Arch Phys Med Rehabil 1995; 76(5): 399–405.

3. Colebatch JG, Gandevia SC. The distribution of muscular weakness in upper motor neuron lesions affecting the arm. Brain 1989; 112(3): 749–763.

4. Page SJ, Gater DR, Bach-Y-Rita P. Reconsidering the motor recovery plateau in stroke rehabilitation. Arch Phys Med Rehabil 2004; 85(8): 1377–1381.

5. Dobkin BH, Carmichael TS. Principles of recovery after stroke. In: Barnes M, Dobkin B, Bogousslavsky J (eds). Recovery after Stroke. Cambridge: Cambridge University Press 2005.

6. Weiller C, Chollet F, Friston KJ, Wise RJ, Frackowiak RS. Functional reorganization of the brain in recovery from striatocapsular infarction in man. Ann Neurol 1992; 31(5): 463–472.

7. Ward NS, Brown MM, Thompson AJ, Frackowiak RS. Longitudinal changes in cerebral response to proprioceptive input in individual patients after stroke: an fMRI study. Neurorehabil Neural Repair 2006; 20(3): 398–405.

8. Rijntjes M, Weiller C. Recovery of motor and language abilities after stroke: the contribution of func­tional imaging. Prog Neurobiol 2002; 66(2): 109–122.

9. Calautti C, Baron JC. Functional neuroimaging studies of motor recovery after stroke in adults: a review. Stroke 2003; 34(6): 1553–1566.

10. Bütefisch CM, Davis BC, Wise SP, Sawaki L, Kopylev L, Classen J et al. Mechanisms of use-dependent plasticity in the human motor cortex. Proc Natl Acad Sci U S A 2000; 97(7): 3661–3665.

11. Rossini PM, Calautti C, Pauri F, Baron JC. Post-stroke plastic reorganisation in the adult brain. Lancet Neurol 2003; 2(8): 493–502.

12. Cramer SC. Functional imaging in stroke recovery. Stroke 2004; 35 (11 Suppl 1): 2695–2698.

13. Pascual-Leone A, Amedi A, Fregni F, Merabet LB. The plastic human brain cortex. Annu Rev Neurosci 2005; 28: 377–401.

14. Weiller C, Ramsay SC, Wise RJ, Friston KJ, Frackowiak RS. Individual patterns of functional reorganization in the human cerebral cortex after capsular infarction. Ann Neurol 1993; 33(2): 181–189.

15. Jaillard A, Martin CD, Garambois K, Lebas JF, Hommel M. Vicarious function within the human primary motor cortex? A longitudinal fMRI stroke study. Brain 2005; 128(5): 1122–1138.

16. Kamper DG, Fischer HC, Cruz EG, Rymer WZ. Weakness is the primary contributor to finger impairment in chronic stroke. Arch Phys Med Rehabil 2006; 87(9): 1262–1269.

17. Ada L, O’Dwyer N, O’Neill E. Relation between spasticity, weakness and contracture of the elbow flexors and upper limb activity after stroke: an observa­tional study. Disabil Rehabil 2006; 28(13–14): 891–897.

18. Barnes MP. Medical management of spasticity in stroke. Age Ageing 2001; 30 (Suppl 1): 13–16.

19. Watkins CL, Leathley MJ, Gregson JM, Moore AP, Smith TL, Sharma AK. Prevalence of spasticity post stroke. Clin Rehabil 2002; 16(5): 515–522.

20. Ward AB, Aguilar M, De Beyl Z, Gedin S, Kanovsky P, Molteni F et al. Use of botulinum toxin type A in management of adult spasticity – a European consensus statement. J Rehabil Med 2003; 35(2): 98–99.

21. Rosales RL, Dressler D. On muscle spindles, dystonia and botulinum toxin. Eur J Neurol 2010; 17 (Suppl 1): 71–80.

22. Antonucci F, Rossi C, Gianfranceschi L, Rossetto O, Caleo M et al. Long-distance retrograde effects of botulinum neurotoxin A. J Neurosci 2008; 28(14): 3689–3696.

23. Folstein MF, Folstein SE, McHugh PR. „Mini-mental state“. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. J Psychiatr Res 1975; 12(3): 189–198.

24. Zung WW. A self-rating depression scale. Arch Gen Psychiatry 1965; 12: 63–70.

25. Senkarova Z, Hlustik P, Otruba P, Herzig R, Kanovsky P. Modulation of cortical activity in patients suffering from upper arm spasticity following stroke and treated with botulinum toxin A: an fMRI study. J Neuroimaging 2010; 20(1): 9–15.

26. Tomasova Z, Hlustik P, Kral M, Otruba P, Herzig R, Krobot A et al. Cortical activation changes in patients suffering from post-stroke arm spasticity and treated with botulinum toxin A. J Neuroimaging 2011. DOI: 10.1111/j.

27. Bohannon RW, Smith MB. Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity. Phys Ther 1987; 67(2): 206–207.

28. Jenkinson M, Bannister P, Brady M, Smith S. Improved optimization for the robust and accurate linear registration and motion correction of brain images. Neuroimage 2002; 17(2): 825–841.

29. Smith SM. Fast robust automated brain extraction. Hum Brain Mapp 2002; 17(3): 143–155.

30. Woolrich MW, Ripley BD, Brady M, Smith SM. Temporal autocorrelation in univariate linear modeling of fMRI data. Neuroimage 2001; 14(6): 1370–1386.

31. Jenkinson M, Smith S. A global optimisation method for robust affine registration of brain images. Med Image Anal 2001; 5(2): 143–156.

32. Beckmann CF, Jenkinson M, Smith SM. General multilevel linear modeling for group analysis in fMRI. Neuroimage 2003; 20(2): 1052–1063.

33. Woolrich MW, Behrens TE, Beckmann CF, Jenkinson M, Smith SM. Multilevel linear modelling for fMRI group analysis using Bayesian inference. Neuroimage 2004; 21(4): 1732–1747.

34. Woolrich M. Robust group analysis using outlier inference. Neuroimage 2008; 41(2): 286–301.

35. Worsley KJ. Statistical analysis of activation images. In: Jezzard P, Matthews PM, Smith SM (eds). Functional MRI: an introduction to methods. Oxford: Oxford University Press 2001: 251–270.

36. Small SL, Hlustik P, Noll DC, Genovese C, Solodkin A. Cerebellar hemispheric activation ipsilateral to the paretic hand correlates with functional recovery after stroke. Brain 2002; 125(7): 1544–1557.

37. Calautti C, Leroy F, Guincestre JY, Marié RM, Baron JC. Sequential activation brain mapping after subcortical stroke: changes in hemispheric balance and recovery. Neuroreport 2001; 12(18): 3883–3886.

38. Feydy A, Carlier R, Roby-Brami A, Bussel B, Cazalis F, Pierot L et al. Longitudinal study of motor recovery after stroke: recruitment and focusing of brain activation. Stroke 2002; 33(6): 1610–1617.

39. Marshall RS, Perera GM, Lazar RM, Krakauer JW, Constantine RC, DeLaPaz RL. Evolution of cortical activation during recovery from corticospinal tract infarction. Stroke 2000; 31(3): 656–661.

40. Ward NS, Brown MM, Thompson AJ, Frackowiak RS. Neural correlates of outcome after stroke: a cross-sectional fMRI study. Brain 2003; 126(6): 1430–1448.

41. Johansen-Berg H, Dawes H, Guy C, Smith SM, Wade DT, Matthews PM. Correlation between motor improvements and altered fMRI activity after rehabilitative therapy. Brain 2002; 125(12): 2731–2742.

42. Pujol J, Roset-Llobet J, Rosinés-Cubells D, Deus J, Narberhaus B, Valls-Solé J et al. Brain cortical activation during guitar-induced hand dystonia studied by functional MRI. Neuroimage 2000; 12(3): 257–267.

43. Flor H. Remapping somatosensory cortex after injury. Adv Neurol 2003; 93: 195–204.

44. Maihöfner C, Handwerker HO, Birklein F. Functional imaging of allodynia in complex regional pain syndrome. Neurology 2006; 66(5): 711–717.

45. Kanovsky P. Dystonia: a disorder of motor programming or motor execution? Mov Disord 2002; 17(6): 1143–1147.

46. Kaňovský P, Streitová H, Daniel P, Hekerlová R, Bareš M, Dufek J. Dlouhodobá remise cervikální dystonie navozená léčbou botulotoxinem A – signál možného ovlivnění centrálního dystonického mechanismu? Cesk Slov Neurol N 1998; 61/94(2): 123–134.

47. Kanovsky P, Streitova H, Dufek J, Znojil V, Daniel P, Rektor I. Change in lateralization of the P22/N30 cortical component of median nerve somatosensory evoked potentials in patients with cervical dystonia after successful treatment with botulinum toxin A. Mov Disord 1998; 13(1): 108–117.

48. Manganotti P, Acler M, Formaggio E, Avesani M, Milanese F, Baraldo A et al. Changes in cerebral activity after decreased upper-limb hypertonus: an EMG-fMRI study. Magn Reson Imaging 2010; 28(5): 646–652.

49. Roth M, Decety J, Raybaudi M, Massarelli R, Delon-Martin C, Segebarth C et al. Possible involvement of primary motor cortex in mentally simulated movement: a functional magnetic resonance imaging study. Neuroreport 1996; 7(7): 1280–1284.

50. Rosales RL, Arimura K, Takenaga S, Osame M. Extrafusal and intrafusal muscle effects in experimental botulinum toxin-A injection. Muscle Nerve 1996; 19(4): 488–496.

51. Kanovsky P, Bares M, Streitova H, Klajblova H, Daniel P, Rektor I. Abnormalities of cortical excitability and cortical inhibition in cervical dystonia Evidence from somatosensory evoked potentials and paired transcranial magnetic stimulation recordings. J Neurol 2003; 250(1): 42–50.

52. Gelb DJ, Yoshimura DM, Olney RK, Lowenstein DH, Aminoff MJ. Change in pattern of muscle activity following botulinum toxin injections for torticollis. Ann Neurol 1991; 29(4): 370–376.

53. Ceballos-Baumann AO, Sheean G, Passingham RE, Marsden CD, Brooks DJ. Botulinum toxin does not reverse the cortical dysfunction associated with writer’s cramp. A PET study. Brain 1997; 120(4): 571–582.

54. Mesulam MM, Nobre AC, Kim YH, Parrish TB, Gitelman DR. Heterogeneity of cingulate contributions to spatial attention. Neuroimage 2001; 13(6): 1065–1072.

55. Bollinger J, Rubens MT, Zanto TP, Gazzaley A. Expectation-driven changes in cortical functional connectivity influence working memory and long-term memory performance. J Neurosci 2010; 30(43): 14399–14410.

56. Bledowski C, Rahm B, Rowe JB. What „works“ in working memory? Separate systems for selection and updating of critical information. J Neurosci 2009; 29(43): 13735–13741.

57. Uddin LQ, Kelly AM, Biswal BB, Xavier Castellanos F, Milham MP. Functional connectivity of default mode network components: correlation, anticorrelation, and causality. Hum Brain Mapp 2009; 30(2): 625–637.

58. Rajkowska G, Goldman-Rakic PS. Cytoarchitectonic definition of prefrontal areas in the normal human cortex: II. Variability in locations of areas 9 and 46 and relationship to the Talairach Coordinate System. Cereb Cortex 1995; 5(4): 323–337.

59. Halsband U, Lange RK. Motor learning in man: a review of functional and clinical studies. J Physiol Paris 2006; 99(4–6): 414–424.

60. Galea JM, Albert NB, Ditye T, Miall RC. Disruption of the dorsolateral prefrontal cortex facilitates the consolidation of procedural skills. J Cogn Neurosci 2010; 22(6): 1158–1164.

61. Vanderhasselt MA, De Raedt R, Leyman L, Baeken C. Role of the left DLPFC in endogenous task preparation: experimental repetitive transcranial magnetic stimulation study. Neuropsychobiology 2010; 61(3): 162–168.

62. Jäncke L, Shah NJ, Peters M. Cortical activations in primary and secondary motor areas for complex bimanual movements in professional pianists. Brain Res Cogn Brain Res 2000; 10(1–2): 177–183.

63. Milton J, Solodkin A, Hlustík P, Small SL. The mind of expert motor performance is cool and focused. Neuroimage 2007; 35(2): 804–813.

64. Petrides M, Pandya DN. Dorsolateral prefrontal cortex: comparative cytoarchitectonic analysis in the human and the macaque brain and corticocortical connection patterns. Eur J Neurosci 1999; 11(3): 1011–1036.

65. Paus T, Castro-Alamancos MA, Petrides M. Cortico-cortical connectivity of the human mid-dorsolateral frontal cortex and its modulation by repetitive transcranial magnetic stimulation. Eur J Neurosci 2001; 14(8): 1405–1411.

Štítky
Dětská neurologie Neurochirurgie Neurologie

Článek vyšel v časopise

Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie

Číslo 2

2013 Číslo 2

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
nový kurz
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Léčba akutní pooperační bolesti
Autoři: doc. MUDr. Jiří Málek, CSc.

Nové antipsychotikum kariprazin v léčbě schizofrenie
Autoři: prof. MUDr. Cyril Höschl, DrSc., FRCPsych.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se