بیماری پارکینسون

1. به نام خدا بیماری پارکینسون استاد راهنما: دکتر توحیدخواه گردآورنده: مریم صادقی

2. بیماری پارکینسون چیست؟ • اولین کسی که به صورت علمی با این بیماری برخورد کرد «جمیز پارکینسون» پزشک انگلیسی بود که در سال 1817 مقاله ای تحت عنوان «یک مقاله در مورد فلج تحریکی» منتشر نمود. • یک بيماري دستگاه اعصاب مركزي در بزرگسالان محسوب می شود. • از شايع ترين بيماري هاي عصبي بعد از آلزايمر است. • Charcot 1860: Parkinson’s Disease • 1960: Role of Dopamine • 1981: LevoDopa • 1990s: DBS Treatments

3. تعریف علمی بیماری پارکینسون • بیماری پارکینسون یک بیماری پیش رونده کاهش نورونی است که در نتیجه مرگ سلول های حاوی دوپامین در ناحیه جسم سیاه به وجود می آید. • منشا اصلی این بیماری در قسمتی از مغز به نام عقده‌های قاعده‌ای می باشد که نقش مهمی در تنظیم اعمال حرکتی ایفا می‌کند. • وجود اختلال در بخش‌های مختلف عقده های قاعده ای، باعث ایجاد بیماری‌های مختلف حرکتی می شود. • واگیردار نیست.

4. رویکرد نوروپاتولوژیکی در بیماری پارکینسون • یکی از وظیفه های بخش عقده‌های قاعده‌ای در مغز کنترل حرکت و تا حدودی یادگیری حرکتی می‌باشد. • عقده‌های قاعده‌ای در قسمت میانی مغز قرار گرفته و شامل پنج توده اصلی نورونی است.

5. ناحیه های مختلف عقده های قاعده ای • هسته دم دار (C) • پوتامن (P) • گلوبوس پالیدوس (GP) • هسته زیرتالاموسی (STN) • جسم سیاه (SN)

6. نقش عقده های قاعده ای کنترل عمومی حرکت اجرایی کردن فرمان های ناحیه های بالاتر مغز تنظیم زمان‌بندی با اعمال حرکتی کنترل ترتیب انجام اعمال حرکتی تصمیم گیری در آغاز حرکت کنترل سرعت حرکت اندازه دامنه حرکت

7. نقش مواد میانجی • در حالت کلی عملکرد عقده‌های قاعده‌ای به اتصال های مختلف اجزای آن وابسته است. • اتصال های عصبی دو حالت کلی دارند: • بازدارنده • تحریکی

8. علت بروز بیماری • نامشخص • فرض های اصلی : • رادیکال های آزاد • فاکتورهای ژنتیکی • سموم خطرناک در محیط مانند MPTP, Retenone, 6Hydroxy Dopamin • پیری نورون های ناحیه جسم سیاه در BG

9. علایم اصلی بیماری پاركینسون • حرکتی • شناختی: • اختلال ذهنی • افسردگی • اضطراب و ترس • اختلال در الگوی خواب • اختلالات شناختی • اختلال رفتاری

10. لرزش • لرزش حرکت ارتعاشی غیرارادی با قدرت عضلانی کمتر شده در قسمت هایی از بدن می باشد. • مشخص ترین و معمول ترین علامت قابل شناسایی بیماری پارکینسون است. • به دو دسته ترمور استراحت و ترمور حرکتی تقسیم می شود. • ترمور استراحت، آهسته و با فرکانس 6-4 هرتز و ترمور حرکتی فرکانسی بالاتر تا حدود 12هرتز دارد.

11. سفتی(Rigidity) • مقاومت غیراختیاری در مقابل انجام حرکات اختیاری و یا دشواری بسیار در تغییر از موضع یا حالت جاری سفتی اطلاق می شود. • در این حالت حرکت سخت وبا حالت منقطع و پرشی انجام می شود.

12. آکینژیا و بردیآکینژیا • آکینژی: نبودن حرکت • برادیکنژی: کندی حرکت

13. عدم تعادل و اختلالات راه رفتن • بیمار پارکینسونی در تعادل نیز دچار مشکل می شود. • فرد برای حفظ تعادل به سمت جلو خم می شود. • گام ها کوتاه می شود. • احتمال به زمین افتادن فرد بیشتر می شود. • اختلالات راه رفتن در بیشتر بیماران پارکینسونی دیده می شود. • این عارضه به شدت پیش رونده است.

14. تحلیل اختلالات راه رفتن بیماری پارکینسون • یکی از 6 عارضه اولیه است. • مکانیزم تولید اختلال راه رفتن در بیماری پارکینسون پیچیده و نامشخص است. • این اختلالات عموماً در مراحل اولیه بیماری ایجاد می‌شود، به خصوص اگر بیماری در سنین بالا به وجود آید.

16. روش های تشخیص بیماری پاركینسون • تشخیص بیماری معمولا ً مبتنی بر شرح حال و معاینه فیزیكی انجام می گیرد. • fMRI • SPECT • PET • EEG

17. روش های درمان بیماری پارکینسون • درمان دارویی • ال‌دوپا • ال‌دپرنیل • ساینمت • درمان با روش های جراحی

18. درمان با روش های جراحی • تالاموتومی و پالیدوتومی: ایجاد ضایعاتی در تالاموس (تالاموتومی) و گلوبوس پالیدوس (پالیدوتومی) برای مهار مدار عقده های قاعده ای به قشر مغز • درمان به روش تحریك مغزی عمیق (DBS)

19. مدل سرباز (2011) • مدل سازی راه رفتن با استفاده ازGray box • استفاده از ویژگی های راه رفتن برای جداسازی افراد سالم از بیمار

20. مدل سرباز (2011) • طراحی آزمایش • استفاده از شتاب سنج

21. مدل یاشار ضیغمی (2011) • مدلسازی محاسباتی یادگیری تقویتی و تصمیم گیری در بیماران پارکینسونی. • بر اساس مدل نقاد - عملگر

22. مدل ایروانی(2013) • استخراج ویژگی و مدلسازی رفتاري نمونه­ی موش 6-OHDA بعد از اعمال تحریک الکتریکی عمقی مغز

23. اثر تحریکات عمقی مغز را بر روی رفتار حرکتی مدل حیوانی بیماری پارکینسون • فیلمبرداری رفتار نمونه ها و ثبتمسیر حرکت آن ها و استخراجویژگی­های زمانی، فرکانسی و آشوبی این مسیر­های حرکتی به عنوان شاخص­هایی برای بررسی رفتار • طبقه بندی بر مبنای شبکه عصبی

24. مدل مصباح(2014) • تحلیل و کنترل سنکرون شدگی پاسخ شبکه­های نورونی نوسانی به منظور مدلسازی بیماری پارکینسون • همزمانی پتانسیل عمل در بیماری پارکینسونی (همنوایی) • ارائه مدلنورونی با استفاده از روش های کنترلی • مدل گسسته map based • تعریف کوپلینگ ( ارتباط و اتصال نورون ها) • استفاده از الکترود ثبت و ایجاد تاخیر

25. مدل مصباح(2014) • پاسخ زمانی نورون رولکو در حالت سالم (a) و پارکینسونی (b)

26. مدل مشهدی ملک (2008) • استفاده از شبکه عصبی به صورت CPG برای نشان دادن لرزش • بر پایه روابط بین بلوکی عقده های قاعده ای پرداخته شده است. • در هر بلوک از یک واحد شبکه عصبی به صورت CPG استفاده شده است. • در حالت بیماری، تعادل موجود از بین رفته و علایم بیماری مانند نوسانات ترمور آشکار می شوند.

27. وسیل کاتسوریدیس (2006) • استفاده از مدل دینامیکی VITE برای نشان دادن آهستگی حرکت در حرکت دست • گوتری و همکارانش (2009) • مدلی کمی برای رفتار دوپامین در فاز شناختی • مدل جنانی و همکارانش (2010) • مدل نوشتار در بیماری پارکینسون

28. آیا راه رفتن یک عمل اتوماتیک است؟ • تغییر اتصالات در تابع اجرایی و توجه دلیل بروز اختلالات در راه رفتن • متدهای انجام دو کار همزمان(Dual Task) • رابطه ی بین سطوح بالای شناختی و اختلالات راه رفتن

29. نقش تابع اجرایی (executive function)و توجه (attention)در راه رفتن(gait)

30. عملکرد اجرایی (EF)به پروسههای شناختی سطوح بالای متنوعی اطلاق میشود که از اطلاعات بسیاری از سیستمهای سنسوری قشری در لوب قدامی و خلفی ناحیههای مغز استفاده میکند و آنها را اصلاح مینماید تا رفتاری را تولید کند. • این مجموعه عملکردها شامل هردومشخصه مولفههای رفتاری و عملکرد شناختی میشود که برای یک عمل موثر و هدفمند و برای کنترل منابع توجه ضروری میباشد.

31. لزاک EF را به چهار جزء اصلی تقسیم کرده است:

32. Marchese و همکارانش (2003) • تاثیر انجام عمل دوم را برای پایداری وضعی بدن • 24 بیمار پارکینسونی و 20 فرد سالم • اندازه گیریPostural Swayدر هر دو حالت ساکن و در حین عمل محاسباتی شناختی (شمارش وارونه مضارب عدد 3) • افزایش مساحتCOP درانجام عمل دوم حرکتی و یا شناختی در طول ایستادن به طور ساکن و در حالت تعادل و بدتر شدن پایداری وضعی

33. Holmesو همکارانش (2010) • اندازه گیری کمی کنترل وضعی بدن • دو درجه سختی روی 12 بیمار پارکینسونی و 12 فرد سالم • دو حالت مختلف: • بدون عمل دوم • انجام عمل بیان اعداد (شمارش از عدد 5 در یک دنباله چرخشی) • تاثیر روی افراد بیمار: • سازگاری و تنظیم بیش از حد حالت وضعی • قفل شدگی حرکتی • افزایش تغییرات COP • افزایش خطر به زمین افتادن فرد

34. Yogevو همکارانش • بررسی نقش اعمال ذهنی در راه رفتن افراد سالم و بیمار • پارامترهای مورد توجه : • تغییرات طول استراید • سرعت راه رفتن • تاثیر تمرینات ذهنی روی تنظیم گام برداشتن افراد بیمار • عدم تغییر سرعت حرکت گروه سالم و بیمار • شدیدتر بودن نسبت تغییرات استراید در بیماران نسبت به افراد نرمال

35. نحوه انجام ثبت • استفاده از سیستم آنالیز راه رفتن CDG برای ثبت فشار کف پا • انجام ثبت در مدت حداکثر 5 دقیقه. Yang, L.,2013

36. مراحل انجام آزمایش • حرکت با سرعت دلخواه در دو حالت دو طول یک راهروی 25 متری و ثبت داده های دو دقیقه اول • حالت پایه(Single Task) • حالت دو عمل همزمان(Dual Task ) Yang, L.,2013

37. مختصات محل قرارگیری سنسورهای فشار

38. استخراج سیگنالهای مورد نیاز • سیگنالVGRF: سیگنال نیروی عکس العمل زمین (Vertical Ground Reaction Force) • سیگنال تراژکتوری مرکز فشار (CoP) (Center of Pressure) • سیگنال استراید

39. منحنیVGRF Yang, L.,2013

40. منحنی VGRF برای افراد سالم و بیمار

41. منحنی مرکز فشار (CoP) De Cock, A., et al., 2008

43. Stride Control- Single Task 60 55 50 msec 45 40 35 30 25 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 steps Stride PD-Single Task 65 60 55 mseconds 50 45 40 35 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 steps سیگنال استراید

44. جدول نتایج مربوط به دو آزمایش ST و DTدر افراد سالم و بیمار

46. No learning and training • Not different structures • Cover most of Basal Ganglia and motor cortex areas • Proper physiological explanation

47. VITE Model • VITE (Vector Integration To End) • Motor planning occurs in the form of a target position command(TPC) which specifies where person intends to move • independently controlled GO command, which specifies the movement's overall speed • present position command (PPC)

48. DV guids PPC to TPC D.Bullock et al, 1988

49. VITE (Vector Integration To End) • PPC integrates outflow DV signals during active movements Efference copy D.Bullock et al, 1988

50. inflow signals are used to update the PPC during passive movements • variable speed control • GO signal as stage intermediate • The GO signal must act before the stage that computes PPCs D.Bullock et al, 1988