דר’ רויטל גנדלמן – מרטון, עורכת מדור נוירולוגיה

Curt A, Alkadhi H, Crelier GR, et al. Changes of non-affected upper limb cortical representation in paraplegic patients as assessed by fMRI. Brain 2002;125:2567-78.

רקע- מחקרים באלקטרופיזיולוגיה ובנוירו-הדמיה פונקציונלית בבני-אדם הסובלים מפגיעות במערכת העצבים הפריפרית (כמו לאחר אמפוטציה של הגפה העליונה) או פגיעה במערכת העצבים המרכזית (כמו לאחר אוטם מוחי) הראו שהמוח במבוגר מסוגל לעבור ארגון מחדש באופן נרחב. חולים פרפלגיים עם פגיעה טראומטית בחוט השדרה מציגים הפרעה נוירולוגית שנרכשה באופן חריף עם חסרים סנסוריים ומוטוריים חמורים המופיעים מתחת לגובה הפגיעה הספינלית. החסרים הנוירולוגיים נובעים מניתוק מסילות מוטוריות וסנסוריות בין חלקי הגוף התחתון והמבנים הקורטיקליים והתת-קורטיקליים. כך נוצר מצב מיוחד מבחינת המוח, מאחר שהחלקים הסנסורי-מוטוריים המנותקים נשמרים- אך הפקודות האפרנטיות שלהם אינן מגיעות לאפקטורים והם אינם מקבלים היזון חוזר אפרנטי מתאים.

השאלה כיצד מגיבים מבנים קורטיקליים וסוב-קורטיקליים למצב זה היוותה נושא למספר מחקרים. EEG בחולים עם פגיעה בחוט-השדרה הראה ריאורגניזציה הקשורה להחלמת תיפקודי-גפה עם מעבר פוסטריורי של אקטיבציה קורטיקלית לעבר האזור הסומטוסנסורי הראשוני. מאידך, גירוי מגנטי טרנסקרניאלי (TMS?) שבוצע בחולים פרפלגים הראה הרחבה של הייצוג הקורטיקלי של השרירים הבלתי פגועים בקורטקס המוטורי הראשוני (M1), יחד עם עליה באקסיטביליות. בנוסף לכך, PET שבוצע בחולים פרפלגים וקוואדריפלגים הראה שינויים נרחבים באקטיבציה הקורטיקלית והסובקורטיקלית בזמן תפקודים מוטוריים מסויימים של הגפיים העליונות. רוב המחקרים התמקדו בשינויים המתרחשים ב-M1 ולא בדקו באופן יסודי את הארגון הסומטוטופי והמעורבות האפשרית של אזורים קורטיקליים שאינם מוטוריים ראשוניים וכן של אזורים תת-קורטיקליים.

מטרת מחקר זה היא להעריך באמצעות fMRI עד כמה המצב הפרפלגי בחולים עם נזק ספינלי טראומטי יכול לגרום לארגון מחדש של האקטיבציה המוחית בזמן פעולות פשוטות ומבוקרות היטב של הגפה העליונה הבלתי פגועה. בהתבסס על ממצאים מוקדמים, ההיפותזה של החוקרים היתה שחולים עם פגיעה בחוט השדרה וחסך נוירולוגי של כמעט מחצית מהגוף תגרום לשינויים בייצוג של הגפיים העליונות שלא נפגעו. כדי לבחון היפותזה זו, הציגו החוקרים את השאלות הבאות הנוגעות לחולים פרפלגים שלא התנסו אף פעם בפגיעה פונקציונלית בגפיים העליונות:

1. האם ישנם שינויים בדגמי האקטיבציה באזורים הסנסורי-מוטוריים הראשוניים והבלתי ראשוניים בזמן תנועות נורמליות של הגפיים העליונות?

2.האם הייצוג הקורטיקלי הסומטוטופי הדיסטלי והפרוקסימלי של הגפיים העליונות עובר שינוי?

3.האם יש מעבר של ייצוג הגפיים העליונות לאזורים סמוכים המוקדשים לגפיים התחתונות?

שיטות- נבדקו 9 חולים פרפלגים (3 נשים, 6 גברים, גיל ממוצע 30.3 – ). התקופה הממוצעת לאחר הפגיעה בחוט השדרה היתה .240 חודשים (טווח- 4-106 חודשים). רמת הפגיעה היתה טורקלית ב-4חולים או לומברית (ב5-). אף אחד מהחולים לא סבל מפגיעת ראש או מוח הקשורה לטראומה שגרמה לחבלה בחוט השדרה. לא הוכללו במחקר חולים שסובלים מתנועות בלתי רצוניות, פירכוסים, מחלה רפואית או נפשית, התמכרות, דיסרפלקסיה אוטונומית, סינדרום כאב דיסאסטטי, ושימוש בתרופות המשנות פעילות נוירולוגית. מדד הקומה של גלזגו היה תקין לאחר הטראומה והבקרה המוטורית של האצבעות, פרק כף היד, המרפק והלשון היתה תקינה. בקבוצת הביקורת היו 12 נבדקים בריאים (6 נשים, 6 גברים, גיל ממוצע- 29.9).

כל ניסוי אקטיבציה כלל 30 שניות של מנוחה , שהתחלפו ב30- שניות של פעילות, ורצף זה חזר על עצמו 3 פעמים. התנועות שבוצעו בקצב של 0.5Hz היו: פלקציה ואקסטנסיה חוזרות של פרק כף היד הימני, פלקציה ואקסטנסיה של המרפק הימני ואופוזיציה עוקבת וחוזרת של כל אחת מהאצבעות (5-2) כנגד האגודל. תנועות של הלשון מצד לצד בוצעו כדי למקם את ייצוג הפנים.

בדיקת ה- fMRI בוצעה במכשיר של 1.5T. עיבוד הנתונים בוצע על בסיס יחידני וקבוצתי, נמדדו נפחי האקטיבציה, עוצמת האות המירבית ומרכזי הגרביטציה.

תוצאות- הייצוג הסומטוטופי של הגפה העליונה והלשון בקורטקס המוטורי הראשוני (M1) הקונטרלטרלי בחולים עם פגיעה בחוט השדרה נשמר ללא מעבר של הפעילות לעבר אזורי כף הרגל ב- M1 , שעברו דאפרנטציה בעקבות החבלה. אולם, בזמן תנועת האצבעות, נראתה בקבוצת החולים עליה בנפח האקטיבציה ב-M1 . אקטיבציה מוגברת נראתה גם באזורים מוטוריים שאינם ראשוניים, באזורים פריאטליים ובצרבלום בזמן תנועות של האצבעות, פרק כף היד והמרפק, בעוד שלא היו כל שינויים בזמן תנועות הלשון.

מסקנות- תוצאות אלה מראות שהייצוג של שרירי הגפה העליונה שלא נפגעה משתנה בחולים פרפלגיים, אם כי ללא ארגון מחדש מבחינה טופוגרפית ב-M1 . השינויים הנרחבים באזורים המוטוריים הראשוניים והלא ראשוניים ובאזורים התת-קורטיקליים מראה שנזק נוירונלי דיסטלי יכול להשפיע על האקטיבציה של כל המערכת הסנסורימוטורית.

הצעות לקריאה מומלצת:

Florence SL, Taub HB, Kaas JH. Large-scale sprouting of cortical connections after peripheral injury in adult macaque monkeys. Science 1998;282:1117-21.

Geyer S, Ledberg A, Schleicher A, et al. Two different areas within the primary motor cortex of man. Nature 1996;382:805-7.

. Green JB, Sora E, Bialy Y, et al. Cortical sensorimotor reorganization after spinal cord injury: an electroencephalographic study. Neurology 1998;50:1115-21.

. Karni A, Meyer G, Jezzard P, et al. Functional MRI evidence for adult motor cortex plasticity during motor skill learning. Nature 1995;377:155-8.

. Rizzolatti G, Luppino G, Matelli M. The organization of the cortical motor system: new concepts. (Review). Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1998;106:283-96.
Shoham S, Halgren E, Maynard EM, Normann RA. Motor-cortical activity in tetraplegics. Nature 2001;413:793.