Udar mózgu to nagłe zaburzenie czynności mózgu spowodowane zaburzeniami krążenia mózgowego. Ze względu na różną etiologię wyróżniamy udar niedokrwienny (około 85% przypadków) i krwotoczny (około 15% przypadków). Udar stanowi poważny problem społeczny i medyczny. Jest wśród osób niechorujących przewlekle jedną z najczęstszych przyczyn śmierci i niepełnosprawności. Według szacunków około 75% osób po udarze dotkniętych jest jakąś formą niepełnosprawności [1]. Tylko w Polsce koszt leczenia i rehabilitacji po udarach w 2012 roku, wynosił ponad 700 mln złotych. Według prognoz społeczeństwa krajów europejskich, a w szczególności Polski, będą się gwałtownie starzeć. Co za tym idzie, prawdopodobnie zwiększy się liczba przypadków udaru, dla którego wiek jest istotnym czynnikiem ryzyka. Na wagę złota jest zatem każdy nowy i skuteczny sposób rehabilitacji poudarowej, który pozwoliłby dotkniętym nim ludziom szybciej odzyskać zdrowie [2]. Taką metodę zwiększającą szybkość powrotu do zdrowia za pomocą stymulacji nerwu błędnego (ang. vagus nerve stimulation, VNS) przedstawiła na początku 2018 r. w czasopiśmie „Stroke” (z ang. udar) grupa amerykańskich naukowców.

Co to jest VNS?

VNS jest metodą polegającą na stymulacji impulsami elektrycznymi nerwu błędnego. Nerw ten, zwany także nerwem X, jest nerwem mieszanym, prowadzi włókna ruchowe, czuciowe i przywspółczulne. Jest także najdłuższym nerwem czaszkowym, rozciągając się od czaszki aż do jelit. Do leczenia za pomocą VNS niezbędny jest zwykle zabieg chirurgiczny. W czasie operacji pacjentowi pod skórę na klatce piersiowej wszczepia się stymulator, od którego prowadzi się w okolicę szyi elektrody, które to stymulują nerw błędny. VNS używany jest w medycynie od lat 90. XX w. w celu leczeniu lekoopornej padaczki. W Polsce używany w tym celu jest refundowany przez NFZ od 2013 r. [3]. Używany jest także w celu leczenia depresji. Obydwa wymienione użycia mają zgodę amerykańskiej Agencji Żywności i Leków (odpowiednio w 1997 r. oraz 2005 r.), co uznawane jest także poza granicami USA za potwierdzenie skuteczności i jakości. Ponadto szuka się jego zastosowań w całej gamie chorób i zaburzeń m.in. zaburzenia lękowe, choroba Alzheimera czy szumy uszne. Jednak w żadnym z tych przypadków nie istnieją tak jednoznaczne dowody, jak w schorzeniach wymienionych wyżej. Dokładny mechanizm działania VNS nie jest w pełni poznany. Wykazano jednak, że stymulacja nerwu błędnego moduluje uwalnianie wielu czynników, które regulują mechanizmy odpowiedzialne za krążenie mózgowe, neurogenezę, ekscytotoksyczność i stan zapalny. Wszystkie te mechanizmy mogą brać udział w patofizjologii udaru mózgu [4].

Przebieg doświadczenia

Eksperyment przeprowadzony był w modelu zwierzęcym na 31 zdrowych szczurach. Wszystkie osobniki szkolono przez 4-6 tygodni w obracaniu manipulatorem, aż każdy z nich umiał obrócić go o co najmniej 60° z 75% wskaźnikiem sukcesu w 6 kolejnych sesjach treningowych. Każde zwierzę było więc na takim samym poziomie wytrenowania. Po jego uzyskaniu dokonywano jednostronnych zmian niedokrwiennych w pierwszorzędowej korze motorycznej i grzbietowo-bocznym prążkowiu, mających odpowiadać udarowi niedokrwiennemu. Następnie wszystkim zwierzętom wszczepiono stymulator nerwu błędnego. Po tygodniowym odpoczynku szczury zostały podzielone na dwie grupy – pierwszą uczestniczącą w zwykłej rehabilitacji (10 osobników) oraz drugą uczestniczącą w rehabilitacji i wspomaganą przez VNS (13 osobników). Pozostałe szczury zostały wykluczone z badania z powodu m.in. śmierci przy zabiegu i komplikacji po wszczepieniu stymulatora.

Rehabilitacja polegała na wykonywaniu wcześniej wyuczonego zadania, czyli obracaniu manipulatorem i trwała 6 tygodni w obu grupach. Dodatkowa stymulacja nerwu błędnego w grupie kontrolnej trwała 5 tygodniu, kończąc się tydzień przed zakończeniem rehabilitacji.

Wyniki

Wszystkie wyniki zliczane były przez program komputerowy, a naukowcy nadzorujący testy behawioralne nie wiedzieli, do jakich grup należą szczury. Procedura ta została zastosowana, aby uniknąć nieświadomego ułatwiania zadania lub mniej rygorystycznego zliczania wyników w grupie eksperymentalnej.

W ciągu całych 6 tygodniu rehabilitacji grupa z VNS osiągała lepsze wyniki niż grupa ze zwykłą rehabilitacją. Założony wcześniej próg sukcesu określony był jako mediana z 10 kolejnych prób przekraczająca 60°; przy takiej definicji różnica na korzyść grupy eksperymentalnej była ponad dwukrotna.

Następnie szczury zostały przetestowane w zadaniu polegającym na przyciąganiu dźwigni, które sprawdzało siłę kończyny przedniej, ale nie jej zdolność do supinacji (rotacji zewnętrznej). Zadanie to zostało wybrane ze względu na możliwość sprawdzenia czy trening z VNS poprawi wyniki w innych podobnych, lecz nie trenowanych zadaniach. Tu także grupa z VNS okazała się znacząco lepsza.

Na końcu doświadczenia, po kilku tygodniach powrócono do sprawdzenia supinacji. Efekty wypracowane dzięki połączeniu rehabilitacji i VNS utrzymały się, co stanowi ważny sygnał o długoterminowej przydatności metody.

W skrócie – grupa z rehabilitacją i VNS osiągnęła lepsze wyniki w umiejętnościach poddanych rehabilitacji, wyniki te utrzymały się po kilku tygodniach; osiągnęła także lepsze wyniki w umiejętnościach niećwiczonych. U tej grupy zaobserwowano także większą plastyczność w neuronach odpowiadających za ruch kończyny przedniej; co pozwala na teoretyczne wytłumaczenie mechanizmu działania VNS – lepsza plastyczność przyczynia się do szybszej i efektywniejszej rehabilitacji.

Podsumowanie

Należy zaznaczyć, że wspomniane badanie przeprowadzone było na szczurach, nie można więc bez dalszych badań wiarygodnie odnieść jego wyniku do ludzi po udarach. Niemniej należy mieć nadzieję, że wyniki te okażą się tak samo dobre.

Nie jest to pierwsze badanie poruszające temat VNS w rehabilitacji poudarowej, ale niewątpliwą zaletą przedstawionego eksperymentu jest ocena generalizacji rehabilitacji do nietrenowanych zadań, co do tej pory nie było przedstawione w literaturze. W przyszłości może się to przełożyć na większy potencjał powrotu do zdrowia u osób po udarze. Spędzając mniejszą ilość czasu z fizjoterapeutą, będzie możliwość równie szybkiego powrotu do zdrowia, co w przypadku większej liczbyspotkań bez VNS. Niewątpliwie przyczyniłoby się to nie tylko do poprawy samopoczucia i zdrowia konkretnego pacjenta, lecz także do lepszej kondycji finansowej osób lub instytucji płacących za rehabilitację.

Dla przypomnienia: O pierwszej pomocy przy udarze mózgu można przeczytać tutaj. 

Na podstawie:

Meyers, E. C., Solorzano, B. R., James, J., Ganzer, P. D., Lai, E. S., Rennaker, R. L., . . . Hays, S. A. (2018). Vagus Nerve Stimulation Enhances Stable Plasticity and Generalization of Stroke Recovery. Stroke, 49(3), 710-717.

Bibliografia:

[1] Coffey, C. E., Cummings, J. L., Starkstein, S., & Robinson, R. (2000). The American Psychiatric Press textbook of geriatric neuropsychiatry. Washington, DC: American Psychiatric Press.

[2] Mazurek. J., Blaszkowksa, A., & Rymaszewska, J. (2013.) Rehabilitacja po udarze mózgu – aktualne wytyczne. Nowiny Lekarskie, 82(1), 83–88

[3] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 listopada 2013 r. w sprawie świadczeń gwarantowanych z zakresu leczenia szpitalnego

[4] Cai, P. Y., Bodhit, A., Derequito, R., Ansari, S., Abukhalil, F., Thenkabail, S., . . . Hedna, V. S. (2014). Vagus Nerve Stimulation in Ischemic Stroke: Old Wine in