Tutkimukset

Neurokuntoutuksen tulevaisuus – robotit ja lääkkeet avuksi

Laitilan Terveyskodissa vieraili alkuvuonna aivotutkija Janne Koskimäki. Hänen kiinnostuksensa Laitilaa kohtaan heräsi Aivovamma-seminaarissa, jossa oli keskusteltu neuropsykologien kanssa Lokomat-robotiikan käytöstä turkulaisten aivovammakuntoutujien hoidossa. Janne Koskimäki on nuori neurokirurgian tutkija, jonka väitöskirja on lähes valmis. Hän on tehnyt tutkimusta aivojen indusoidusta plastisuudesta Helsingin Neuroscience Centerissä professori Eero Castrenin kanssa sekä neurokirurgiasta Turun yliopistossa subaraknoidaalivuotoon ja aivovammakirurgiaan liittyen.

Hermoston sairaudet koskettavat yleisyytensä johdosta suurta osaa väestöstämme. Suurin taakka tästä aiheutuu ikääntyneille ihmisille, mutta esimerkiksi erityisesti aivovammat aiheuttavat vammoja nuorelle ikäryhmälle. Yleisyyksistä mainittakoon, että noin 14 000 henkilöä sairastuu aivoinfarktiin Suomessa vuosittain ja aivovammojen osalta luku on noin 10 000.

Iäkkäiden osuus kasvaa koko ajan, ja keskimääräinen elinikä on pian 90 vuotta. Ei ole enää mielekästä ajatella, että ensimmäinen aivokatastrofi olisi elämän päätepiste. On selvää, että kuntoutus tulee olemaan kallista ja sitähän se on jo nyt. Todennäköisesti taloudellinen katastrofi on suurempi silloin, jos emme panosta kuntoutukseen. Aktiivisella robottiavusteisella kuntoutuksella, ja tulevaisuudessa muovautuvuutta tukevilla lääkehoidoilla, pystytään mahdollisesti merkittävästi parantamaan itsenäisesti kotona asuvien osuutta. Tämä tarkoittaa sitä, että aktiivisen kuntoutuksen paikkoja on lisättävä ja viive kuntoutukseen pääsyyn on minimoitava. Kuntoutuskeinojen tehostuessa pitää myös tarkistaa, ketkä hyötyvät kuntoutuksesta.

Kuntoutus on erittäin merkittävä osa mitä tahansa sairautta. Erityisesti neurokuntoutuksen puolella tietomme aivojen neurobiologiasta ja kyvystä muovautua on lisääntynyt viime vuosikymmenien aikana paljon. On selvää, että uusien hoitomuotojen tuominen potilastyöhön vie aikansa. Uuden hoidon turvallisuus ja tehokkuus tulee varmistaa ennen kuin hoitoa voidaan tarjota suurelle potilasmäärälle ja osoittaa yhteiskunnan maksettavaksi. Kuitenkin perinteiset käsitykset aivojen toiminnallisesta korjautumiskyvystä istuvat tiukassa yhteiskunnan eri päätöksentekoelimissä. Tilanne näkyy muun muassa aktiivikuntoutuksen paikkojen vähyytenä, pitkinä jonoina ja viiveenä jatkokuntoutuspaikkoihin pääsyssä sekä erityisesti iäkkäiden mahdollisuudessa päästä aktiivisen kuntoutuksen piiriin. Isona osasyynä tähän jonkin asteiseen denialismiin näen rahan niukkuuden, en niinkään tiedon puutteen. Asian korjaamiseksi vaaditaan muutosta koko yhteiskunnan ajattelutavassa, jotta resursseja voitaisiin kohdentaa oikein. Noin joka viidestoista tätä lukeva saa 75-vuotiaana aivoinfarktin. Mikäli eliniän ennuste on 90 vuotta, 15 vuotta on pitkä aika olla laitoshoidossa mikäli vaihtoehtona voisi olla omatoimisesti kotona eläminen.

Aivojen muovautuvuudella eli plastisuudella tarkoitetaan hermoverkkojen uudelleenjärjestymistä ulkoisten (ja myös sisäisten) ärsykkeiden seurauksena, jolloin voidaan puhua myös yksinkertaistaen oppimisesta. Aivovaurion jälkeen, jolloin esimerkiksi puhealue on tuhoutunut, plastisuus nähdään puheen oppimisena uudelleen. Tällöin tapahtuu aivoalueiden ja yhteyksien uudelleenjärjestymistä. Aivojen muovautuvuus on lapsilla merkittävästi parempaa kuin aikuisilla. Tutkimuksissa on saatu viitteitä siitä, että lapsuudenajan muovautuvuutta (juvenile-like plasticity) voidaan saada aikuisilla aikaan lääkehoidoilla. Arvostetussa tieteellisessä lehdessä (Lancet Neurology) julkaistussa artikkelissa tutkittiin aivoinfarktiin sairastuneita potilaita. Heti aivoinfarktin jälkeen aloitettiin lääkehoito kolmeksi kuukaudeksi. Tuloksena oli, että lääkehoitoa saaneella ryhmällä motorinen paraneminen oli parempaa kuin lumelääkettä saaneilla. Lääkehoito sekä lumehoito oli yhdistetty normaaliin fysioterapiaan. Kyseinen kliininen tutkimus on viite lääkehoidon aktivoimasta aivojen muovautuvuudesta, jota tukee myös laboratoriohavainnot prekliinisissä tutkimuksissa.

Yksikään lääke ei yksinään auta, vaan ulkoisten ärsykkeiden on ohjattava aivojen muovautuvuutta. Kuntoutumisen näkökulmasta indusoitua plastisuutta ei ole olemassa ilman näitä ärsykkeitä. Ulkoiset ärsykkeet itsessään aiheuttavat aivojen muovautumista. Aivojen kyky vastata näihin ärsykkeisiin on useissa aivosairauksissa rajallinen, silloin on selvästi hyödyllistä auttaa muovautumista lääkehoidolla. Minkä ratojen on vahvistuttava, minne uusia yhteyksiä on versottava, mitkä synapsit tarvitsevat vahvistusta? Pelkällä lääkehoidolla ei saada vastausta näihin kysymyksiin.

Jatkuva intensiivinen kuntoutus toimii ”johdattimena” aivojen radastoille ja synapseille. Yksinkertaisesti kävelemään oppii kävelemällä ja puhumaan puhumalla. Tämäkään ei ole ongelmatonta, kun kyseessä ovat vaurioituneet aivot. Jos käsi ei liiku aivovaurion vuoksi, se ei liiku. Tai se ei ainakaan liiku painovoimaa vastaan. Mistä sitten saadaan tärkeät ulkoiset ärsykkeet aivokuorelle?

Kuntouttavat robotit ovat yksi varteenotettava vaihtoehto tekniikan kehittymisen myötä. Nämä robotit mahdollistavat nykyään täysin uudenlaisen kuntoutuksen. Toispuoleisesti halvaantunut potilas autetaan seisoma-asentoon kävelyrobottiin. Robotin avulla potilas kykenee kävelemään tuhansia aivojen muovautuvuutta aktivoivia askeleita tunnissa. Robotilla toistomäärät ovat huikeita. Aivoihin tulevan ja lähtevän informaation määrä on tärkeä aivojen muovautumisen ja oppimisen kannalta. Yksikään perinteinen fysioterapiamuoto ei esimerkiksi aivoinfarktiin sairastuneella potilaalla mahdollista jo lapsena opittua biomekaanisesti täydellistä kävelyä. Lapsikin oppii kävelemään tuhansien yritysten ja toistojen kautta. Mikäli kävelemään opettelevalle lapselle annettaisiin päivittäin vain normaali tunnin fysioterapia-aika harjoitella jalkojen koukistusta ja ojennusta, hidastuisi kävelemään oppiminen varmasti, vaikka kyseessä on terveet ja muovautuvat aivot.

Kävelyrobotteja meillä Suomessa on tällä hetkellä vain kolme. Yhdessäkään yliopistosairaalassa kuntoutusrobotteja ei ole, eikä myöskään suoraan yliopistosairaalan jatkokuntoutuspaikoissa. Kävelyroboteissa on tulevaisuudessa suuri potentiaali, ja maailmalla testataan myös käsiä kuntouttavia robotteja. Tällä hetkellä kuntoutuskokemusta roboteilla on erityisesti aivoinfarkti-, aivovamma- ja selkäydinvammapotilailla. Parhaimmat kuntoutustulokset toimintakyvyn kannalta on saatu aivoinfarktipotilailla. Tässäkin tapauksessa on tärkeää aloittaa kuntoutus välittömästi vamman jälkeen, jolloin toimintakyvyn palautuminen on tehokkainta. Usein nykyäänkin aktiivisen kuntoutusjakson aloitus viivästyy jonojen tai kuntoutuspaikkojen puutteen vuoksi ja parhaimpia tuloksia ei voida enää saavuttaa.

Kuntouttavat kävelyrobotit ovat jo lähes arkipäivää maailmalla, näin olisi syytä olla Suomessakin.

Tutkimuksia maailmalta ja lisätietoa löydät Hocoman sivuilta (englanniksi).