BACKGROUND: Imaging methods bring new possibilities for describing the brain plasticity processes that underly the improvement of clinical function after physiotherapy in people with multiple sclerosis (pwMS). Although these processes have been described mainly in connection with task-oriented physiotherapy and aerobic training, they have not been properly verified in neuroproprioceptive "facilitation, inhibition" (facilitation) approaches. AIM: The study determined whether facilitation physiotherapy could enhance brain plasticity, compared two facilitation methods and looked for any relation to clinical improvement in pwMS. DESIGN: The study was designed as parallel group randomized comparison of two kinds of physiotherapeutic interventions referred to healthy controls. SETTING: Thirty-eight outpatients were involved in the study. POPULATION: The study had 80 participants (38 pwMS and 42 healthy controls). METHODS: PwMS were divided into two groups and underwent a two-month physiotherapy program: Vojta reflex locomotion (VRL) or Motor program activating therapy (MPAT), (1 hour, twice a week). Functional magnetic resonance imaging (fMRI) and clinical examination was performed before and after therapy. Healthy controls underwent one fMRI examination. RESULTS: Physiotherapy in pwMS leads to extension of brain activity in specific brain areas (cerebellum, supplementary motor areas and premotor areas) in connection with the improvement of the clinical status of individual patients after therapy (P=0.05). Greater changes (P=0.001) were registered after MPAT than after VRL. The extension of activation was a shift to the examined activation of healthy controls, whose activation was higher in the cerebellum and secondary visual area (P=0.01). CONCLUSIONS: Neuroproprioceptive "facilitation, inhibition" physiotherapy may enhance brain activity and could involve processes connected with the processing of motion activation. CLINICAL REHABILITATION IMPACT: The study showed that facilitation approach can modulate brain activity. This could be useful for developing of effective physiotherapeutic treatment in MS.
- MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie MeSH
- mozek diagnostické zobrazování MeSH
- roztroušená skleróza diagnostické zobrazování terapie MeSH
- techniky fyzikální terapie * MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- randomizované kontrolované studie MeSH
- srovnávací studie MeSH
Cíl: Užitím inovativní metody analýzy záznamů funkční magnetické rezonance (resp. určení efektivní konektivity) objektivizovat neuroplasticitu po fyzioterapii u nemocných s roztroušenou sklerózou mozkomíšní. Soubor a metodika: Dvanáct nemocných s roztroušenou sklerózou (průměrný věk 44,3 ? 9,2 let, EDSS 3,7 ? 0,9, délky onemocnění 9,3 ? 6,0 let) podstoupilo dvouměsíční fyzioterapii – Motorické programy aktivující terapii. Na začátku a na konci facilitačního fyzioterapeutického programu (2× týdně, 1 hod) bylo provedeno klinické vyšetření zaměřené na funkci horních končetin (hodnocení třesu, diadochokinézy, taxe, kvalitativní svalové síly a spasticity) a vyšetření funkční magnetickou rezonancí během motorické úlohy prstů. Z dat funkční rezonance byly analýzou v programu Statistical parametric mapping určeny síly efektivní konektivity mezi suplementární motorickou areou a primárními motorickými oblastmi. Kontrolní skupinu tvořilo 12 zdravých dobrovolníků (průměrný věk 39,4 ? 12,2 let). Výsledky: Analýza efektivní konektivity ukázala silné spojení mezi suplementární motorickou areou a oběma primárními motorickými oblastmi (pacienti měli většinou silnější konektivitu než zdravé kontroly, významně mezi suplementární motorickou areou a primární motorickou oblastí vlevo; p = 0,005). Efektivní konektivita mezi levou a pravou primární motorickou oblastí byla celkově významně slabší. Po terapii došlo u nemocných ke zlepšení ve všech klinických testech (v indexu pravé ruky p < 0,001, v indexu levé ruky p < 0,001), nebyly ale prokázány signifikantní změny efektivní konektivity. Závěr: Analýza efektivní konektivity je jedna z cest k objektivizaci mozkové plasticity, a to nejenom z anatomického, ale především z funkčního hlediska. Terapie měla jednoznačný pozitivní vliv na klinické funkce, avšak signifikantní změny efektivní konektivity po terapii se neprokázaly.
Aim: The aim was to objectify neuroplasticity after physiotherapy using an innovative method of functional magnetic resonance imaging data analysis (determination of effective connectivity) in multiple sclerosis patients. Material and methods: Twelve patients (mean: age 44.3 ? 9.2 years, EDSS 3.7 ? 0.9, disease duration 9.3 ? 6.0 years underwent Motor program activation therapy (one hour therapy, twice a week). Clinical and fMRI examination during a motoric task for fingers was carried out before and after the therapy. The clinical examination focused on the upper extremity function (evaluation of tremor, diadochokinesis, ataxia, muscle strength and spasticity). Effective connectivity between supplementary motor and right and left primary motor areas was determined using the Statistical Parametric Mapping software. A control group consisted of 12 healthy controls (mean age 39.4 ? 12.2). Results: The analysis of effective connectivity showed strong connection between the supplementary motor area and both primary motor areas (patients had stronger connection in more cases than healthy controls, significant between the supplementary motor area and the left primary motor area, p = 0.005). Effective connectivity between the right and left primary motor areas was significantly weaker. After the therapy, improvement occurred in all the clinical tests (right hand index p < 0.001, left hand index p < 0.001) but no changes were observed in effective connectivity. Conclusion: Effective connectivity represents a possible approach to objectification of brain plasticity. Facilitation physiotherapy had a significant effect on clinical function while significant changes of effective connectivity were not demonstrated. Key words: multiple sclerosis – physiotherapy techniques – functional magnetic resonance imaging – neuroplasticity The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study. The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers.
- Klíčová slova
- efektivní konektivita,
- MeSH
- dospělí MeSH
- horní končetina MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie * statistika a číselné údaje MeSH
- mapování mozku MeSH
- motorické korové centrum MeSH
- neparametrická statistika MeSH
- neuroplasticita MeSH
- pilotní projekty MeSH
- roztroušená skleróza * patofyziologie terapie MeSH
- studie případů a kontrol MeSH
- techniky fyzikální terapie * MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
