challenging the concepts of localization and recovery of brain function recbir – research centre...

CHALLENGING THE CONCEPTS OF LOCALIZATION

AND RECOVERY OF BRAIN FUNCTION

ReCBIR – Research Centre for Brain Injury Rehabilitation

UCN - The Unit for Cognitive Neuroscience



Neuroplasticitet og rehabilitering efter hjerneskade – hjerneskadens

mekanismer og behandling

Jesper Mogensen, ProfessorHead of UCN (The Unit for Cognitive Neuroscience), Dep. of

Psychol., University of Copenhagen

Director of ReCBIR (Research Centre for Brain Injury Rehabilitation)



2

Den regionale specialisering af hjernen – funktionel lokalisation



3

FULD FUNKTIONEL GENOPRETNING

TRODS KOMPLET SKADE AF

HJERNESTRUKTURER

(ALLOCENTRISK PLACE LEARNING)

Mogensen et al. Brain Research Bulletin, 2004



4

ELLER

GENOPRETNING?

LOKALISATION

ELLER? …



5

ALGORITHMIC STRATEGIES

ELEMENTARY FUNCTIONS

NEU

RAL

SU

BSTR

ATESBEHAVIOUR X

UNDERLYING COGNITIVE MECHANISMS

AS

A

AS

C

EF

1EF

2EF

3EF

4EF

5EF

6EF

7EF

8EF

9EF10

EF11

EF12

EF13

EF14

EF15

I

II

III

IV VVI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

XIII

XIVXV

Brain structure α

Brain structure

β

Brain structure

γ

UN

DER

LYIN

G N

EUR

AL

MEC

HA

NIS

MS



6

BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) samt andre trofiske faktorer …



7

TROFISKE FAKTORER



8

SPROUTING



9

MEKANISMER for NEURONDØD



10

BDNF og antidepressiva



11

HVAD PÅVIRKER HJERNENS PLASICITET?

BDNF?



12

BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) samt andre trofiske faktorer

ved hjerneskade

Betydning i den akutte fase

Betydning for langsigtet reorganisering



13

SKADER ved BLODPROP



14

MEKANISMER for NEURONSKADE ved TBI



15

BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) samt andre trofiske faktorer

ved hjerneskade





16

Hvordan kan BDNF fremmes ?



17

BDNF og antidepressiva



18

Hvordan kan BDNF fremmes ? – andre muligheder?



19

BDNF ved motorisk aktivitet



20

BDNF



21



22



23

Food for Thought …



24



25



26

HVAD PÅVIRKER HJERNENS PLASICITET?

Motion?



27

Aktivering/stimulation som terapeutisk metode ved hjerneskade



28



29



30

Tidlig eller sen ?



31



32



33



34

SEN !

Men …



35




36

Påtvunget eller frivillig ?

Stress ?



37



38



39

Exercise after stress



40

FRIVILLIG !

Men …



41




42



43



44

Betydningen af stress



45



46



47

Støtte til funktionel genopretning og træning – samt måske ”skader” ved

psykiske lidelser

Farmakologi

Aktivering/Stimulering



48

Farmakologisk støttet rehabilitering



49



50

Farmakologisk støttet rehabilitering

Effekter af Erythropoietin (EPO)



51

EPO og BDNF



52

7 dage 30 dage

Interaktioner



53

EPO og BDNF



54

Glutamat





55

SKADER ved BLODPROP



56



57

Glutamat - PIMSD



58

DEN DYNAMISKE HJERNE: HÅB OG UDFORDRINGER



59

Får vi en kopi af det mistede?



60

1. MODIFICATION OF DEGREE OF CONTRIBUTION TO TASK MEDIATION BY INDIVIDUAL STRUCTURES:

Some structures exhibit increased or decreased levels of contribution to task mediation

2. TASK-DEPENDENT AND DISSIMILAR NEURAL SUBSTRATES:

After a given lesion the functional recovery of various cognitive tasks is mediated by unique and dissimilar neural substrates

3. APPLICATION OF NEW COGNITIVE STRATEGIES:

The fully posttraumatically recovered individuals solve the task by applying new strategies that are dissimilar to those applied pretraumatically

PHENOMENA OF POSTTRAUMATIC PHENOMENA OF POSTTRAUMATIC RECOVERYRECOVERY



61



NEU

RAL

SU

BSTR

ATESBEHAVIOUR X


AS

A

AS

C

EF

1EF

2EF

3EF

4EF

5EF

6EF

7EF

8EF

9EF10

EF11

EF12

EF13

EF14

EF15

I

II

III

IV VVI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

XIII

XIVXV

Brain structure α

Brain structure

β

Brain structure

γ

UN

DER

LYIN

G N

EUR

AL

MEC

HA

NIS

MS



62



63

Får vi en kopi af det mistede?

NEJ!

Men kunne vi få det?



64

Hvordan er de basale netværk dannet oprindeligt?



65



66



67”Kritiske” perioder under udviklingen



68

CSPGs - stoffer fra gliaceller …

CSPGs – chondroitin sulphate proteoglycans



69

Og så er der låst …

… eller er der?!



70

NEUROGENESE I DEN VOKSNE HJERNE



71



72



73

CSPGs



74

Styrkelse af BDNF?

Hæmning af CSPGs?



75

Fordele – og farer

Hæmning af CSPGs?



76

Styrkelse af BDNF?



77




78



79

Hvad kan vi gøre for at få den bedste omformning af hjernen?



80



NEU

RAL

SU

BSTR

ATESBEHAVIOUR X


AS

A

AS

C

EF

1EF

2EF

3EF

4EF

5EF

6EF

7EF

8EF

9EF10

EF11

EF12

EF13

EF14

EF15

I

II

III

IV VVI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

XIII

XIVXV

Brain structure α

Brain structure

β

Brain structure

γ

UN

DER

LYIN

G N

EUR

AL

MEC

HA

NIS

MS



81



82

GENERALISERING …

af træning?



83

GENERALISERING …

og kan vi få virkeligheden ind i

træningen?

kan vi få træningen ud i virkeligheden?



84



85



86



87



88

Virkeligheden ind i træningen!

Træningen ud i virkeligheden!



89

DEN DYNAMISKE HJERNE: HÅB OG UDFORDRINGER



90

I forskning og behandling – lad os gå direkte efter de optimale

løsninger!



91

TAK FOR I DAG!

challenging the concepts of localization and recovery of brain function recbir – research centre...

Documents