Stimulering av kroppsdelar som saknar känsel nedanför det skadade området i ryggmärgen aktiverar områden i hjärnan hos varannan person med komplett ryggmärgsskada. Det går att se med funktionell magnetresonanstomografi, något som visas för första gången i en ny avhandling vid Umeå universitet.

Amar Awad, doktorand vid Umeå universitet.

– Resultaten talar för att det behövs en översyn av de rådande klassningssystemen och de kan öppna en möjlighet för nya funktionsförbättrande behandlingar, säger Amar Awad, doktorand vid Umeå universitet.

I sin avhandling har Amar Awad använt funktionell magnetresonanstomografi, fMRI, för att dels beskriva den nya undergrupp av ryggmärgsskada som han och den forskargrupp han ingår i har funnit, dels för att kartlägga mekanismerna bakom djup hjärnstimulering vid sjukdomen essentiell tremor som innebär ofrivilliga skakningar.

Ryggmärgsskador bryter förbindelsen mellan hjärnan och resten av kroppen, och resulterar därmed i varierande grad av sensorimotoriska bortfall nedanför skadeområdet. I avhandlingen har Amar Awad i använt fMRI för att studera kompletta ryggmärgsskador, det vill säga den mest allvarliga graden av ryggmärgsskador med bortfall av all viljemässig rörelseförmåga och känsel nedanför skadenivån.

För första gången kunde forskarna visa att känselstimulering av kroppsdelar nedanför skadenivån aktiverar motsvarande hjärnregioner hos hälften av personerna med kliniskt kompletta ryggmärgsskador. Detta trots avsaknad av känselupplevelse från dessa kroppsdelar. Denna undergrupp av ryggmärgsskada som man därmed har funnit, har forskarna döpt till sensoriskt diskomplett ryggmärgsskada. Den utgör en mellannivå mellan kompletta och inkompletta skador.

– Att hjärnan reagerar vid känselstimulering hos vissa patienter pekar på bevarad signalöverföring till hjärnan trots att skadan kliniskt har diagnosticerats som komplett. Det är både överraskande och hoppfullt. Det är ett område att forska vidare kring, säger Amar Awad.

Utöver ryggmärgsskador omfattar avhandlingen även studier om djup hjärnstimulering, DBS. DBS är en etablerad och effektiv behandling vid sjukdomen essentiell tremor, men exakt hur DBS verkar för att dämpa skakningar, tremor, är fortfarande oklart. I två av avhandlingens studier har 16 patienter med DBS i ett hjärnområde, kaudala zona incertainkluderats, och med hjälp av fMRI har man kunnat belysa hur DBS med inopererade elektroder i hjärnan påverkar hjärnans aktivitet både när personer utför olika armrörelser som triggar tremor och under vila. Det är första gången den här typen av fMRI-studier görs på tremorpatienter i vaket tillstånd.

Resultaten visar att DBS påverkar aktiviteten i det sensorimotoriska cerebello-cerebrala nätverket, det vill säga nätverket som kopplar lillhjärnan med storhjärnan, med både ökad och minskad aktivitet i olika hjärnregioner som ligger åtskilda från där själva den elektriska stimuleringen sker. Dessa effekter sågs när patienterna utförde olika armrörelser, men däremot påverkades inte kopplingen mellan lillhjärnan och storhjärnan av DBS-behandlingen under vila. Sammantaget talar resultaten för att DBS-effekter är aktivitetsberoende och mer komplexa än man tidigare trott med utbredda effekter bortom det stimulerade området runt elektroden.

Doktorsavhandlingen baseras på fyra olika experimentella studier som har utförts vid Umeå centrum för funktionell hjärnavbildning, UFBI, vid institutionen för integrativ medicinsk biologi.

Amar Awad är uppvuxen i Irak och Umeå arbetar som ST-läkare inom neurokirurgi vid Norrlands universitetssjukhus i Umeå.

Om disputationen
Amar Awad, Institutionen för integrativ medicinsk biologi, försvarar måndag 29 augusti kl. 9.00 sin avhandling Funktionell hjärnavbildning av sensorimotorisk dysfunktion och behandling. Opponent Rick Helmich, Radboud universitetet, Nijmegen, Nederländerna. Huvudhandledare Johan Eriksson. Hörsal Betula, Norrlands universitetssjukhus.

Till avhandlingen
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-197840